Säde Laskin

Kategoria: Asuminen/Rakentaminen
- syyskuu 25, 2025
| |

Laske poikkileikkausten, jännitysten ja reaktioiden arvot eri tukiehtoihin ja kuormitustilanteisiin. Tämä laskin auttaa insinöörejä, arkkitehtejä ja opiskelijoita analysoimaan palkkien käyttäytymistä eri kuormitusten alla.

Palkin ominaisuudet

Teräs ~200 GPa, Betoni ~30 GPa, Puu ~10 GPa
Suorakulmaisen poikkileikkauksen osalta: bh³/12
Suorakulmaisen poikkileikkauksen osalta: bh²/6

Tukikonfiguraatio

Kuormitustilanne

Etäisyys vasemmasta tuesta

Palkkiteoria ja kaavat

Laskin käyttää palkkiteorian perusperiaatteita rakenteellisesta mekaniikasta:

Tärkeimmät kaavat
  • Taivutusjännitys: σ = M/S, missä M on momentti ja S on poikkileikkausmoduuli
  • Palkin poikkeama: Liittyy momenttiin kaavalla EI(d²y/dx²) = M(x)
  • Leikkausvoima: V = dM/dx (taivutusmomentin muutosnopeus)
  • Jakautunut kuorma: w = dV/dx (leikkausvoiman muutosnopeus)
Tukiehdot
  • Yksinkertaisesti tuettu: Vapaa kierto, nolla poikkeama tuilla
  • Kiinteä pää: Nolla kierto, nolla poikkeama
  • Uloke: Kiinteä yhdessä päässä, vapaa toisessa
  • Tuettu ulokepalkki: Kiinteä yhdessä päässä, yksinkertaisesti tuettu toisessa

Vastuuvapauslauseke: Tämä laskin on vain koulutustarkoituksiin ja alustavaan suunnitteluun. Tulokset tulee vahvistaa pätevän insinöörin toimesta ennen käyttöä rakenteellisessa suunnittelussa tai analyysissä. Laskin käyttää yksinkertaistettua palkkiteoriaa eikä ota huomioon kaikkia mahdollisia tekijöitä todellisissa sovelluksissa.

Beam Calculator Yleiskatsaus

Beam Calculator on interaktiivinen työkalu, jota käytetään analysoimaan, miten palkit käyttäytyvät erilaisten kuormitustyyppien ja tukiehtojen alla. Olitpa insinööri suunnittelemassa rakennetta, opiskelija oppimassa jännityksestä ja taipumasta tai urakoitsija arvioimassa rakenteellista suorituskykyä, tämä työkalu auttaa sinua tekemään tarkkoja ja nopeita laskelmia.

Tärkeimmät Laskelmat ja Kaavat

Tämä laskin arvioi useita tärkeitä rakenteellisia ominaisuuksia:

  • Taipuma: Perustuu differentiaaliyhtälöön: \( EI \frac{d^2y}{dx^2} = M(x) \)
  • Taivutusjännitys: \( \sigma = \frac{M}{S} \)
  • Leikkausvoima: \( V = \frac{dM}{dx} \)
  • Jakautunut Kuorma (Kuormaintensiteetti): \( w = \frac{dV}{dx} \)

Kuinka Käyttää Beam Calculatoria

Seuraa näitä vaiheita analysoidaksesi palkkiasi:

  • Vaihe 1: Syötä palkin pituus ja valitse sopiva yksikkö (metrit tai jalat).
  • Vaihe 2: Anna elastinen moduuli, hitausmomentti ja poikkileikkausmoduuli. Voit vaihtaa yksiköitä, kuten GPa, cm⁴ tai in³ tarpeen mukaan.
  • Vaihe 3: Valitse tukikokoonpano (esim. Yksinkertaisesti tuettu, Ulokepalkki jne.).
  • Vaihe 4: Valitse kuormitusskenaario (Pistekuorma, Yhtenäinen kuorma, Momentti tai Kolmion muotoinen kuorma).
  • Vaihe 5: Syötä kuorman suuruus ja sijainti (tarvittaessa).
  • Vaihe 6: Napsauta Lasketaan nähdäksesi kaaviot, reaktiovoimat ja numeeriset tulokset.
  • Vaihe 7: Käytä välilehtiä vaihtaaksesi Taipuma-, Momentti- ja Leikkausvoima-kaavioiden välillä. Voit myös ladata yksityiskohtaiset tulokset viitteeksi.

Mitkä Tulokset Saat

Kun laskenta on valmis, saat:

  • Palkin Taipuma: Kuinka paljon palkki taipuu kuorman alla.
  • Taivutusmomentti: Palkissa kehittyvä sisäinen momentti.
  • Leikkausvoima: Sisäinen voima, joka yrittää leikata palkin poikkileikkauksen.
  • Taivutusjännitys: Palkkiin kohdistuva jännitys taivutuksen vuoksi.
  • Reaktiovoimat: Tukipisteissä tarvittavat voimat tasapainon ylläpitämiseksi.

Miksi Tämä Työkalu On Hyödyllinen

Rakenteellinen analyysi on elintärkeää turvallisen ja kustannustehokkaan suunnittelun kannalta. Tämä laskin auttaa:

  • Suunnittelemaan turvallisia palkkeja rakennus- tai remonttiprojekteissa.
  • Arvioimaan materiaalitarpeita perustuksille, levyille tai runkoille — tehden siitä hyödyllisen perustusmateriaalin suunnittelussa tai jopa betonivaluohjeen työnkuluissa.
  • Silottamaan oppimisaukkoja insinööri- ja arkkitehtuuriopiskelijoille.
  • Avustamaan betonin vahvistussuunnittelussa yhdessä työkalujen, kuten Betonilaskuri, Raudoituslaskuri ja Perustusalaskuri, kanssa.

Usein Kysytyt Kysymykset (UKK)

  • Voinko käyttää tätä todellisessa rakentamisessa?
    Käytä tätä työkalua alustavaan analyysiin ja koulutustarkoituksiin. Konsultoi aina lisensoitua rakennesuunnittelijaa kriittisissä päätöksissä.
  • Entä jos en tiedä Hitausmomenttia?
    Voit arvioida sen käyttämällä kaavoja, kuten \( I = \frac{b h^3}{12} \) suorakulmaisten poikkileikkausten osalta. Yritä yhdistää tämä työkalu Betonimääräarvioijaan tai Levymateriaalilaskuriin kattamaan enemmän alueita.
  • Minkä kuormatyypin pitäisi valita?
    Se riippuu skenaariostasi:
    • Pistekuorma: Yksi keskittynyt voima.
    • Yhtenäinen kuorma: Tasaisesti jakautunut kuorma.
    • Momentti: Käänteinen voima, joka kohdistuu pisteeseen.
    • Kolmion muotoinen kuorma: Vaihtelee lineaarisesti palkin pituuden mukaan.
  • Näyttääkö se yksiköitä?
    Kyllä. Voit valita ja muuntaa metriset ja imperiaalit yksiköt, kuten metrit/jalat, kN/kip jne.
  • Voinko viedä tulokseni?
    Kyllä. Voit ladata CSV-tiedoston, joka sisältää yksityiskohtaisia tietoja jatkokäyttöä tai kirjanpitoa varten.

Suunnittele Älykkäämmin Liittyvien Työkalujen Kanssa

Paranna projektisuunnitteluasi yhdistämällä tämä Beam Calculator muihin käytännöllisiin työkaluihin:

  • Betonilaskuri: Tarkkoihin sementtisekoitusmittauksiin ja perustusmateriaalin arvioimiseen.
  • Hiekka- ja sora-laskuri: Suunnittele alusrakenteesi tai salaojat hiekka- ja soramääräarvioinnilla.
  • Kipsilevy-laskuri: Varmista oikea seinärakentaminen ja viimeistely kipsilevymateriaalin arvioinnilla.
  • Lattialaskuri: Käytä sitä yhdessä rakenteellisen analyysin kanssa laskettaessa lattian pinta-alaa tai kokonaislattialasteja.

Tärkeä Ilmoitus

Vastuuvapauslauseke: Tämä laskin on opas käsitteelliseen ja koulutuskäyttöön. Se yksinkertaistaa todellista käyttäytymistä eikä ota huomioon edistyneitä tekijöitä, kuten dynaamisia kuormia, materiaaliväsymystä tai epälineaarista muodonmuutosta. Anna aina suunnitelmasi ammattilaisen tarkastettavaksi.