Obliczenia dotyczące zginania
belek za pomocą BendIT©
<link rel="stylesheet" href="/typo3conf/ext/sitepackage/Resources/Public/Css/fibropedia-bendit.css?v=20260710-7">
Aby umożliwić szybkie i łatwe obliczanie różnych przypadków obciążenia, program BendIT jest teraz dostępny bezpośrednio jako kalkulator online. Wystarczy wybrać profil, wymiary i przypadek obciążenia; obliczenia odbywają się bezpośrednio w przeglądarce.
Obliczone wartości stanowią jedynie orientacyjne wskazówki do wstępnego doboru wymiarów i nie zastępują analizy statycznej przeprowadzonej dla konkretnego projektu. Pomimo starannego wykonania kalkulator może dostarczać błędne wyniki; przed wykorzystaniem danych należy zweryfikować wprowadzone parametry, założenia dotyczące obciążeń oraz wyniki pod kątem merytorycznym.
Wprowadź rodzaj profilu i wymiary, wybierz przypadek obciążenia i bezpośrednio oblicz najważniejsze parametry.
Profil i wymiary
<select id="bendit-profile" data-bendit-input="profile">
<option value="solid-round">Pręt pełny</option>
<option value="tube-round">Rura</option>
<option value="flat">Profil płaski</option>
<option value="rect-tube">Rura prostokątna</option>
<option value="i-profile">Profil dwuteowy</option>
<option value="h-profile">Profil H</option>
<option value="u-profile">Profil w kształcie litery U</option>
<option value="u-profile-head">Głowica profilu U</option>
<option value="u-profile-side">Profil U z boku</option>
<option value="angle">Kątownik</option>
<option value="t-profile">Profil T</option>
<option value="t-profile-head">Główka profilu T</option>
<option value="manual">Ręczne parametry profili</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">
Przypadek obciążenia i obciążenie
<select id="bendit-case" data-bendit-input="case">
<option value="bending-point">Zginanie: obciążenie punktowe w środku</option>
<option value="bending-line">Zginanie: obciążenie równomiernie rozłożone</option>
<option value="compression">Ściskanie / wyboczenie</option>
<option value="tension">Rozciąganie</option>
<option value="torsion">Skręcanie</option>
<option value="wind">Obciążenie wiatrem</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">
W przypadku profili standardowych przekrój A, moment bezwładności powierzchniowy I oraz moment oporu W oblicza się na podstawie wymiarów. Aby uzyskać dokładne wartości katalogowe, można przełączyć się na ręczne parametry profilu.
<button type="button" data-bendit-reset>Wartości standardowe</button>
Wynik
Naprężenie zginające-
Ugięcie-
Moment zginający-
Obliczanie jest w toku.
Obliczone wartości mają charakter orientacyjny i służą wyłącznie do wstępnego doboru wymiarów; nie zastępują one analizy statycznej przeprowadzonej dla konkretnego projektu. Pomimo starannego wykonania kalkulator może dostarczać błędne wyniki; przed wykorzystaniem danych wejściowych, założeń dotyczących obciążeń oraz wyników należy je poddać fachowej weryfikacji.
<script src="/typo3conf/ext/sitepackage/Resources/Public/JavaScript/Src/fibropedia-bendit.js?v=20260710-profilefix1" defer></script>
Obliczanie zginania
W obliczeniach zginania szacuje się naprężenie zginające i ugięcie profilu z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym poddawanego obciążeniu poprzecznemu. Decydujące znaczenie mają przypadek obciążenia, rozpiętość, moduł sprężystości, a także moment bezwładności powierzchniowy i moment oporu profilu.
Naprężenie zginające i ugięcie
σb =Mb /Wb
f = F ·L3 / (48 · E · I)
- σb = naprężenie zginające
- Mb = moment zginający
- Wb = moment bezwładności
- E = moduł sprężystości
- I = moment bezwładności powierzchniowy
Obliczanie ciśnienia
W przypadku obciążenia ściskającego uwzględnia się naprężenie ściskające oraz odporność profilu na wyboczenie. Obciążenie wyboczeniowe Eulera służy jako idealizowane oszacowanie dla elementów o smukłych przekrojach i nie zastępuje obliczeń statycznych dotyczących konkretnego projektu.
Naprężenie ściskające i obciążenie krytyczne
σd = F / A
Fkrit =π² · E · I /lk²
- σd = naprężenie ściskające
- F = siła ściskająca
- A = pole przekroju
- Fkrit = krytyczne obciążenie powodujące wyboczenie według Eulera
- lk = długość wyboczeniowa
- E = moduł sprężystości
- I = moment bezwładności powierzchniowy
Obliczanie skręcania
W przypadku obciążenia skrętnego szacuje się naprężenie skrętne oraz kąt skręcenia profilu wynikające z momentu obrotowego. Decydujące znaczenie mają moment skrętny, moduł ścinania oraz parametry profilu istotne dla skręcania.
Naprężenie skrętne i kąt skręcenia
τ = T /Wt
φ = T · l / (G ·Jp)
- τ = naprężenie skrętne
- T = moment skręcający
- Wt = moment oporu skrętnego
- φ = kąt skręcenia
- G = moduł ścinania
- Jp = biegunowy moment bezwładności
Obciążenie wiatrem
Profile z TWS poddane obciążeniu wiatrowemu są wymiarowane na podstawie dynamicznego ciśnienia wiatru oraz powierzchni, na którą oddziałuje wiatr. Z prędkości wiatru wynika ciśnienie, a z niego – wynikowa siła wiatru działająca na profil.
Ciśnienie wiatru i siła wiatru
q = 0,613 ·v²
Fw = q · A
- q = dynamiczne ciśnienie wiatru [N/m²]
- v = prędkość wiatru [m/s]
- A = powierzchnia natarcia [m²]
- Fw = wynikowa siła wiatru [N]
Obliczenia dotyczące pociągu
W przypadku obciążenia rozciągającego naprężenie rozciągające oblicza się na podstawie przyłożonej siły i efektywnej powierzchni przekroju. Obliczenie to służy do szybkiego wstępnego doboru wymiarów i nie zastępuje analizy statycznej przeprowadzonej dla konkretnego projektu.
Naprężenie rozciągające
σz = F / A
- σz = naprężenie rozciągające
- F = siła rozciągająca
- A = efektywna powierzchnia przekroju