Руководство пользователя

Подбор сечения в форме прямоугольного треугольника

Этот калькулятор предназначен для инженеров, проектировщиков и студентов, работающих с расчетами балок и элементов с несимметричным треугольным сечением.

Задача калькулятора — на основе максимального изгибающего момента (Mmax), поперечной силы (Qmax) и прочностных характеристик материала выполнить пошаговый расчет и предоставить следующие данные:

• Расчет необходимых размеров сечения: основания «b» и высоты «h».
• Определение ключевых геометрических характеристик (положение центра тяжести, момент инерции).
• Проверку прочности по нормальным напряжениям (σ) в крайних точках.
• Расчет максимальных касательных напряжений (τ).
• Наглядные эпюры напряжений для визуального анализа.

Далее мы подробно разберем каждый шаг работы с калькулятором.

1. Ввод исходных данных

При открытии страницы вы видите основную форму для ввода данных. Она состоит из нескольких ключевых блоков.

1.1. Нагрузки и геометрия

Сюда необходимо ввести максимальные силовые факторы и геометрические ограничения.

• Максимальный момент M_max: Основной фактор, вызывающий нормальные напряжения изгиба.
• Поперечная сила Q_max: Силовой фактор, вызывающий касательные напряжения.
• Отношение высоты к ширине h / b: Ключевой параметр, определяющий пропорции сечения. Например, значение «2» означает, что высота треугольника будет в два раза больше его основания.

1.2. Метод задания прочности

Калькулятор предлагает два способа определить прочностные характеристики материала:

• Ввести допускаемое напряжение [σ]: Прямой ввод значения, если оно уже известно.
• Рассчитать через предел текучести σ_T: Этот метод позволяет определить допускаемое напряжение путем деления предела текучести материала на заданный коэффициент запаса прочности (n).

1.3. Параметры расчета

В этом блоке вы можете выбрать, какие проверки необходимо выполнить. Если убрать обе галочки, калькулятор выполнит только подбор размеров и расчет площади.

• Расчёт нормальных напряжений (σ): Базовая проверка на прочность при изгибе.
• Расчёт касательных напряжений (τ): Дополнительная проверка. Если этот пункт отключен, поле для ввода «Поперечной силы Q» становится неактивным.

2. Получение результатов: две кнопки

После ввода всех данных становятся активными две кнопки, предлагающие разные уровни детализации.

2.1. Кнопка «Показать схему (бесплатно)»

Эта функция позволяет быстро визуализировать результат. При нажатии открывается всплывающее окно, где изображено подобранное треугольное сечение с его размерами (b, h), а также эпюры распределения напряжений.

2.2. Кнопка «Показать расчет (платно)»

Это основная кнопка, которая запускает полный анализ и выводит под формой подробное, пошаговое решение с формулами, подстановкой значений и итоговыми выводами.

3. Подробный разбор результатов расчета

После нажатия «Показать расчет (платно)» вы получаете полный отчет, который включает в себя:

• Подбор сечения: Расчет минимального момента сопротивления и на его основе — требуемых размеров основания «b» и высоты «h».
• Геометрические характеристики: Расчет момента инерции и положения центра тяжести (на высоте h/3 от основания).
• Проверка по нормальным напряжениям (σ): Расчет напряжений в вершине (y_top = 2h/3) и в основании (y_bottom = h/3). Из-за несимметричности сечения эти значения будут разными.
• Проверка по касательным напряжениям (τ): Расчет максимальных касательных напряжений (на высоте h/2) и напряжений в центре тяжести.
• Графическая часть: В конце расчета дублируется схема сечения и эпюры напряжений.

4. Печать и сохранение в PDF

После выполнения платного расчета под основной формой появляется кнопка «🖨️ Распечатать / Сохранить в PDF».

Она открывает новую вкладку браузера с отформатированной версией отчета, которую удобно отправить на печать или сохранить в формате PDF.

5. Возможные ошибки и их решение

5.1. Кнопки неактивны (серые)

Если кнопки расчета нельзя нажать, это означает, что не все обязательные поля заполнены или в них введены некорректные данные (например, нулевые или отрицательные значения).

Проверьте все поля ввода. Поля с ошибками будут подсвечены красной рамкой, а под ними появится текстовое сообщение с описанием проблемы.

Готовы к расчету?

Теперь, когда вы знаете все тонкости, примените знания на практике. Скачайте готовый пример для тренировки или сразу переходите к собственным расчетам!