Расчёт металлической балки онлайн - Calc101 Перейти к содержимому

Калькулятор

Расчёт металлической балки онлайн

Обновлено 9 августа 2026 г.

несущие конструкции

Прогиб балки на двух опорах при равномерной нагрузке вычисляется по формуле 5qL⁴/384EI, а предельное значение составляет L/200. Программа определяет напряжения и деформации для различных схем закрепления, включая консоль и шарнирное опирание.

Прогиб балки
—
Балка онлайн

Инженерный инструмент выполняет расчёт металлической балки на прочность и деформацию. Программа определяет фактический прогиб, возникающие напряжения и сравнивает полученные значения с нормативными пределами для выбранного материала и схемы закрепления.

Параметры ввода и функции виджета

Для проведения вычислений заполняются поля, определяющие геометрию и условия работы конструкции. Вводятся следующие данные:

  • Схема нагружения: выбор между шарнирным опиранием и консолью.
  • Материал: предустановленные значения модуля упругости.
  • Пролёт: расстояние между опорами или длина вылета в метрах.
  • Нагрузка: интенсивность в кН/м или сосредоточенная сила в кН.
  • Ширина и высота сечения: геометрические размеры в миллиметрах.

Формулы расчёта сечения

Жёсткость конструкции зависит от формы её поперечного сечения. Для прямоугольных профилей применяются следующие зависимости:

момент инерции = ширина × высоту в кубе / 12

момент сопротивления = ширина × высоту в квадрате / 6

Напряжение в сечении определяется как отношение изгибающего момента к моменту сопротивления. Увеличение высоты сечения эффективнее увеличивает жёсткость, чем расширение профиля.

Схемы нагружения и пределы

Расчёт прочности балки на изгиб онлайн калькулятор проводит на основании четырёх типовых ситуаций. Каждая схема имеет свою формулу для определения перемещения и установленный предел прогиба.

СхемаФормула прогибаПредельный прогиб
Две опоры, равномерная5qL⁴/384EIL/200
Две опоры, сила посерединеFL³/48EIL/200
Консоль, равномернаяqL⁴/8EIL/150
Консоль, сила на концеFL³/3EIL/150

Характеристики материалов

Модуль упругости (E) определяет способность материала сопротивляться упругой деформации. В калькуляторе заложены следующие значения в МПа:

  • Сталь: 200 000.
  • Алюминий: 70 000.
  • Древесина: 10 000.
  • Железобетон: 30 000.

Пример расчёта стальной балки

Рассматривается стальная балка на двух опорах длиной 4 метра. На неё действует равномерная нагрузка 5 кН/м. Сечение имеет ширину 100 мм и высоту 200 мм. Момент инерции: 100 × 200³ / 12 = 66 666 667 мм⁴. Момент сопротивления: 100 × 200² / 6 = 666 667 мм³. Изгибающий момент для этой схемы: qL²/8 = 5 × 4² / 8 = 10 кНм. Напряжение в сечении: 10 000 000 Нмм / 666 667 мм³ = 15 МПа. Прогиб вычисляется по формуле 5qL⁴/384EI с учётом модуля упругости 200 000 МПа. Результат сравнивается с L/200, что составляет 20 мм.

Пример алюминиевой консоли

Выполняется расчёт прогиба для алюминиевого вылета длиной 2 метра с силой 1 кН на конце. Сечение: ширина 50 мм, высота 100 мм. Момент инерции: 50 × 100³ / 12 = 4 166 667 мм⁴. Модуль упругости алюминия: 70 000 МПа. Прогиб по формуле FL³/3EI: (1000 × 2000³) / (3 × 70 000 × 4 166 667) = 9,14 мм. Предельный прогиб: 2000 / 150 = 13,33 мм.

Единицы измерения

Пролёт указывается в метрах, параметры сечения в миллиметрах. Нагрузка вводится в кН или кН/м. Калькулятор приводит единицы к системе СИ, чтобы напряжение в сечении соответствовало МПа, а моменты инерции соответствовали мм⁴.

Практическое применение

Рассчитать нагрузку на балку калькулятор онлайн позволяет при проектировании перекрытий и перемычек. Результаты используются для подбора сечения металлопроката, чтобы конструкция не имела видимого провисания и обладала запасом прочности.

Ошибки при подборе

Типичная ошибка заключается в неверной ориентации балки. Работает правило куба: чем выше сечение, тем резче растёт сопротивление прогибу. Если расчёт показывает превышение нормы, следует увеличить высоту профиля.

Точность и границы расчёта

Результаты округляются до второго знака после запятой. Калькулятор предназначен для однопролётных балок постоянного сечения. Он не учитывает собственный вес, динамические нагрузки и работу за пределами упругости. Проверка результата прикидкой по формулам позволяет убедиться в корректности введённых данных.

Частые вопросы

Как рассчитать прогиб балки при равномерной нагрузке?

Для расчёта на двух опорах применяется формула 5qL⁴/384EI, где учитываются длина пролёта, модуль упругости материала и момент инерции сечения.

Какое значение модуля упругости используется для стали?

В расчётах применяется модуль упругости стали, равный 200 000 МПа.

Каков порог критического изгиба для стальной балки?

Это максимально допустимая деформация, которая для балки на двух опорах составляет 1/200 от длины пролёта, а для консоли 1/150.

Как ориентация сечения влияет на жёсткость?

Работает правило куба: чем выше сечение, тем резче растёт сопротивление прогибу.

Как рассчитывается напряжение в сечении?

Напряжение определяется как отношение изгибающего момента к моменту сопротивления сечения.

Расчёты на Calc101 носят справочный характер и не заменяют консультацию профильного специалиста (бухгалтера, юриста, врача, инженера). Проверяйте важные для вас решения дополнительно.