Що ви дізнаєтеся
Ви опишете шарнірно оперту балку простими словами, прочитаєте згинальний момент, поперечну силу та прогин на картках результатів CALC і порівняєте їх із RFEM 6. На прикладі IPE 300 початковий вибір перерізу перетворюється на простежувану перевірку прогину.
Завдання: оцінити початковий вибір перерізу
Сталева балка прольотом 6 m сприймає повне рівномірно розподілене навантаження 12 kN/m. Ми починаємо з IPE 300 із S235 і спершу розглядаємо пружну роботу та прогин.
- Система
- Шарнірно оперта балка
- Проліт
- 6 m
- Матеріал і переріз
- S235 · IPE 300
- Рівномірне навантаження
- 12 kN/m, включно з власною вагою
- Розрахунок
- Лінійно-пружний · згин відносно головної осі
- Цільове значення прикладу
- Прогин ≤ L/300 = 20 mm
Щоб випробувати приклад, увійдіть у CALC. Для продовження в RFEM також потрібні RFEM 6, Dlubal Connector і доступ до RFEM у чаті.
FAQ-000001 · Підключити RFEM 6 →Дивитися приклад у відео
Близько 80 секунд · з озвученням (голос ШІ) і субтитрами. Відео показує картки результатів CALC і результати RFEM 6.15. Відео та субтитри англійською мовою.
Текст відео
In this example we check a steel beam: a simply supported beam with a six meter span, an IPE 300 section in S235, and a uniform load of twelve kilonewtons per meter, self-weight already included.
CALC shows the results as cards. The maximum bending moment occurs at midspan and is 54 kilonewton meters. Each support carries a shear force of 36 kilonewtons.
Using the beam formula, the deflection is 11.54 millimeters. The example target of L over 300 is 20 millimeters, so it is met with a ratio of 0.58.
As a check, we created the same system in RFEM 6 as a new model and ran a linear static analysis.
RFEM also gives 54 kilonewton meters and 36 kilonewtons. The deflection is slightly larger at 11.88 millimeters because RFEM includes shear deformation of the web.
Before this counts as a design, load combinations, the section check, and stability, in particular lateral-torsional buckling, still need to be verified.
Чітко задайте систему та навантаження
Відкрийте початкове завдання й перевірте дані перед надсиланням. Значення 12 kN/m уже враховує власну вагу, тому не додавайте її повторно. У цьому прикладі L/300 є узгодженим цільовим значенням прогину.
Для USC-000001 досліди шарнірно оперту балку прольотом 6 m із S235 з перерізом IPE 300. Повне рівномірне навантаження донизу становить 12 kN/m, включно з власною вагою; не додавай власну вагу повторно. Виконай лінійно-пружний розрахунок на згин відносно головної осі при E = 210000 N/mm² та I = 8356 cm⁴ без урахування деформацій зсуву. Покажи опорні реакції, максимальний згинальний момент і прогин разом із ходом розрахунку. Порівняй прогин з узгодженим цільовим значенням прикладу L/300 = 20 mm. Це аналітична перевірка системи та прогину, а не повна перевірка за Єврокодом. Зазнач невиконані перевірки. Для подальшого розрахунку в RFEM спершу перевір доступ і створи лише нову демонстраційну модель; не змінюй наявні моделі. Заявляй про розрахунок у RFEM лише після його фактичного виконання.Почати з цього завдання ↗
Текст лише вставляється в поле. Розрахунок почнеться, коли ви його надішлете.
Прочитайте та звірте результати
CALC показує результати на картках: згинальний момент, поперечну силу та прогин з їх розподілом по прольоту. Розрахунок виконується за теорією балок для згину відносно головної осі при E = 210 000 N/mm² та I = 8 356 cm⁴. Деформації зсуву не враховуються.
- Mmax = q · L² / 8= 12 · 6² / 8 = 54,00 kNm
- A = B = Vmax = q · L / 2= 12 · 6 / 2 = 36,00 kN
- wmax = 5 · q · L⁴ / (384 · E · I)= 11,54 mm ≤ L/300 = 20,00 mm
Картки використовують ті самі компоненти, що й чат CALC. Відношення 0,58 стосується лише цільового значення прогину з прикладу й не є перевіркою несучої здатності.
Підтвердьте результат у RFEM
Для цієї сторінки ми створили приклад у RFEM 6.15 як нову модель USC-000001-Stahltraeger і виконали лінійний статичний розрахунок: один стрижень IPE 300 із S235, шарнірно опертий, навантаження 12 kN/m донизу, без автоматичного врахування власної ваги. Модель і розрахунок створено через RFEM Python API, а не з чату CALC.
| Величина | CALC (формула балки) | RFEM 6.15 |
|---|---|---|
| My,max | 54,00 kNm | 54,00 kNm |
| Vz = A = B | ±36,00 kN | ±36,00 kN |
| uz,max | 11,54 mm | 11,88 mm |
Момент і поперечна сила збігаються точно. RFEM показує прогин на 0,34 mm більший, бо враховує деформації зсуву стінки. При площі зсуву Az = 19,70 cm² і G = 80 769 N/mm² вираз q · L² / (8 · G · Az) дає саме ці 0,34 mm. Обидва значення значно менші за цільове значення прикладу 20 mm.
Доручіть чату CALC створити модель у RFEM
З RFEM 6 і Dlubal Connector CALC може створити й розрахувати нову демонстраційну модель. Зелений статус підключення сам по собі не підтверджує, що модель створено. Переконайтеся, що інструмент RFEM справді запускається в чаті і що модель та її результати видно в RFEM. Аналітична відповідь у чаті не є розрахунком у RFEM.
Що залишилося зробити до завершення проєктування
- Визначити рівень навантажень і розрахункові комбінації навантажень.
- Перевірити несучу здатність перерізу, зсув і за потреби їх взаємодію.
- Перевірити бічне розкріплення, втрату стійкості плоскої форми згину та вузли.
- Встановити норму, Національний додаток і вимоги проєкту до прогинів.
IPE 300 є оціненим початковим перерізом, а не оптимізованим чи повністю перевіреним. Значення прикладу стосуються лише описаної ідеалізованої системи.
Тепер випробуйте власне завдання
Візьміть приклад, змініть один параметр і подивіться, як це вплине на результат.
Відкрити приклад у CALC →