Taivutuslaskelma

palkkien taivuttaminen BendIT©-menetelmällä

BendIT Screenshot - Fibrolux GmbH
BendIT Screenshot

<link rel="stylesheet" href="/typo3conf/ext/sitepackage/Resources/Public/Css/fibropedia-bendit.css?v=20260710-7">

 

Jotta erilaisia kuormitustapauksia voidaan laskea nopeasti ja helposti, BendIT on nyt saatavilla suoraan verkkolaskurina. Valitse profiili, mitat ja kuormitustapaus; laskenta suoritetaan suoraan selaimessa.

Lasketut arvot ovat vain suuntaa-antavia ohjeita alustavaa mitoitusta varten, eivätkä ne korvaa projektikohtaista staattista tarkastusta. Huolellisesta toteutuksesta huolimatta laskin voi tuottaa virheellisiä tuloksia; syötetyt tiedot, kuormitusoletukset ja tulokset on tarkastettava asiantuntijan toimesta ennen käyttöä.

 

 

Syötä profiilityyppi ja mitat, valitse kuormitustapaus ja laske tärkeimmät ominaisarvot suoraan.

 

BendIT-verkkolaskuri

Syöttöarvot mm, N ja MPa

 

 

 

Profiili ja mitat

 

<select id="bendit-profile" data-bendit-input="profile">

<option value="solid-round">Täysprofiili</option>

<option value="tube-round">Putki</option>

<option value="flat">Lattaprofiili</option>

<option value="rect-tube">Suorakulmainen putki</option>

<option value="i-profile">I-profiili</option>

<option value="h-profile">H-profiili</option>

<option value="u-profile">U-profiili</option>

<option value="u-profile-head">U-profiilin pää</option>

<option value="u-profile-side">U-profiilin sivu</option>

<option value="angle">Kulmaprofiili</option>

<option value="t-profile">T-profiili</option>

<option value="t-profile-head">T-profiilin pää</option>

<option value="manual">Profiilien manuaaliset tunnusarvot</option>

</select>

 

 

 

<input id="bendit-width" data-bendit-input="width" type="number" min="1" step="1" value="60">

 

 

 

<input id="bendit-height" data-bendit-input="height" type="number" min="1" step="1" value="100">

 

 

 

<input id="bendit-inner-width" data-bendit-input="innerWidth" type="number" min="0" step="1" value="60">

 

 

 

<input id="bendit-inner-height" data-bendit-input="innerHeight" type="number" min="0" step="1" value="25">

 

 

 

<input id="bendit-wall" data-bendit-input="wall" type="number" min="0" step="0.5" value="5">

 

 

 

<input id="bendit-flange" data-bendit-input="flange" type="number" min="0" step="0.5" value="8">

 

 

 

<input id="bendit-diameter" data-bendit-input="diameter" type="number" min="1" step="1" value="80">

 

 

 

<input id="bendit-inner-diameter" data-bendit-input="innerDiameter" type="number" min="0" step="1" value="50">

 

 

Kuormitustapaus ja kuormitus

 

 

<select id="bendit-case" data-bendit-input="case">

<option value="bending-point">Taivutus: Yksittäinen kuorma keskellä</option>

<option value="bending-line">Taivutus: Tasaisesti jakautunut kuorma</option>

<option value="compression">Puristus / taivutus</option>

<option value="tension">Vetokuormitus</option>

<option value="torsion">Vääntö</option>

<option value="wind">Tuulikuorma</option>

</select>

 

 

 

<input id="bendit-force" data-bendit-input="force" type="number" min="0" step="10" value="1000">

 

 

 

<input id="bendit-line-load" data-bendit-input="lineLoad" type="number" min="0" step="0.1" value="2">

 

 

 

<input id="bendit-length" data-bendit-input="length" type="number" min="1" step="10" value="1000">

 

 

 

<input id="bendit-e" data-bendit-input="eModulus" type="number" min="1" step="100" value="23000">

 

 

 

<input id="bendit-g" data-bendit-input="gModulus" type="number" min="1" step="100" value="3500">

 

 

 

<input id="bendit-area" data-bendit-input="area" type="number" min="1" step="10" value="1000">

 

 

 

<input id="bendit-inertia" data-bendit-input="inertia" type="number" min="1" step="1000" value="1200000">

 

 

 

<input id="bendit-section" data-bendit-input="section" type="number" min="1" step="100" value="24000">

 

 

 

<input id="bendit-torsion-section" data-bendit-input="torsionSection" type="number" min="1" step="100" value="18000">

 

 

 

<input id="bendit-polar" data-bendit-input="polar" type="number" min="1" step="1000" value="850000">

 

 

 

<input id="bendit-torque" data-bendit-input="torque" type="number" min="0" step="100" value="50000">

 

 

 

<input id="bendit-wind-speed" data-bendit-input="windSpeed" type="number" min="0" step="1" value="25">

 

 

 

<input id="bendit-wind-area" data-bendit-input="windArea" type="number" min="0" step="0.01" value="1">

 

 

Vakioprofiilien osalta poikkileikkaus A, pintahetki I ja vastushetki W lasketaan mittojen perusteella. Tarkkojen luetteluarvojen saamiseksi voidaan siirtyä manuaalisiin profiiliparametreihin.

 

<button type="button" data-bendit-reset>Vakioarvot</button>

 

 

 

 

Tulos

Taivutusjännitys-

 

Taivutus-

 

Taivutusmomentti-

 

 

Laskenta ladataan.

 

Lasketut arvot ovat suuntaa-antavia ohjeita alustavaa mitoitusta varten, eivätkä ne korvaa projektikohtaista staattista tarkastusta. Huolellisesta toteutuksesta huolimatta laskin voi tuottaa virheellisiä tuloksia; syötetyt tiedot, kuormitusoletukset ja tulokset on tarkastettava asiantuntijan toimesta ennen käyttöä.

 

 

 

<script src="/typo3conf/ext/sitepackage/Resources/Public/JavaScript/Src/fibropedia-bendit.js?v=20260710-profilefix1" defer></script>

Taivutuksen laskeminen

Taivutuslaskennassa arvioidaan lasikuituvahvistetun profiilin taivutusjännitys ja taipuma poikittaiskuormituksen alaisena. Ratkaisevia tekijöitä ovat kuormitustapaus, jänneväli, E-moduuli sekä profiilin pinta-inertiamomentti ja vastusmomentti.

 

Taivutusjännitys ja taipuma

σb =Mb /Wb
f = F ·L3 / (48 · E · I)

  • σb = taivutusjännitys
  • Mb = taivutusmomentti
  • Wb = vastusmomentti
  • E = kimmomoduuli
  • I = poikkileikkauksen hitausmomentti

Paineen laskeminen

Puristuskuormituksessa otetaan huomioon profiilin puristusjännitys ja taivutuslujuus. Eulerin taivutuskuormitus toimii idealisoituna arviona hoikkarakenteisille osille, eikä se korvaa projektikohtaista staattista laskelmaa.

 

Puristusjännitys ja taivutuskuormitus

σd = F / A
Fkrit =π² · E · I /lk²

  • σd = puristusjännitys
  • F = puristusvoima
  • A = poikkileikkauspinta-ala
  • Fkrit = Eulerin mukainen kriittinen taivutuskuorma
  • lk = taivutuspituus
  • E = E-moduuli
  • I = poikkileikkauksen hitausmomentti

Vääntövoiman laskeminen

Vääntökuormituksessa arvioidaan profiilin vääntöjännitys ja vääntökulma vääntömomentin vaikutuksesta. Ratkaisevia tekijöitä ovat vääntömomentti, leikkausmoduuli ja vääntöön liittyvät profiilin ominaisarvot.

 

Vääntöjännitys ja vääntökulma

τ = T /Wt
φ = T · l / (G ·Jp)

  • τ = vääntöjännitys
  • T = vääntömomentti
  • Wt = vääntöjäykkyysmomentti
  • φ = vääntökulma
  • G = leikkausmoduuli
  • Jp = polaarinen hitausmomentti

Tuulikuorma

Tuulikuormituksen alaisina olevien lasikuituvahvisteisten profiilien mitoitus perustuu dynaamiseen tuulipaineeseen ja tuulen virtaaman pinta-alaan. Tuulen nopeudesta lasketaan paine, josta puolestaan määritetään profiiliin kohdistuva tuulivoima.

 

Tuulipaine ja tuulivoima

q = 0,613 ·v²
Fw = q · A

  • q = dynaaminen tuulipaine [N/m²]
  • v = tuulen nopeus [m/s]
  • A = tuulen kohdistama pinta-ala [m²]
  • Fw = tuloksena oleva tuulivoima [N]

Laskelma: Juna

Vetokuormituksessa vetojännitys lasketaan vaikuttavan voiman ja tehollisen poikkipinta-alan perusteella. Laskelma on tarkoitettu nopeaan alustavaan mitoitukseen, eikä se korvaa projektikohtaista staattista tarkastusta.

 

Vetojännitys

σz = F / A

  • σz = vetojännitys
  • F = vetovoima
  • A = tehollinen poikkileikkauspinta-ala