Руководство пользователя

Подбор полукруглого сечения

Этот калькулятор предназначен для инженеров, конструкторов и студентов, сталкивающихся с расчетом балок и элементов с несимметричным сечением в виде полукруга.

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

• Расчет необходимого радиуса сечения «R».
• Определение ключевых геометрических характеристик (положение центра тяжести, момент инерции).
• Проверку прочности по нормальным напряжениям (σ) в верхнем и нижнем волокнах.
• Расчет максимальных касательных напряжений (τ) по формуле Журавского.
• 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 на балку

Сюда необходимо ввести максимальные силовые факторы, действующие в опасном сечении.

• Максимальный момент M_max: Основной фактор, вызывающий нормальные напряжения изгиба.
• Поперечная сила Q_max: Силовой фактор, вызывающий касательные напряжения.

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 радиуса и расчет геометрических характеристик.

• 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 полукруглое сечение с его радиусом (R), 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:

• Шаг 1: Подбор момента сопротивления (W_min).
• Шаг 2: Расчёт радиуса (R): Находится требуемый радиус на основе момента сопротивления.
• Шаг 3: Геометрические характеристики: Расчет площади, момента инерции и, что особенно важно для несимметричных сечений, точного положения центра тяжести (Ц.Т.).
• Проверка по нормальным напряжениям (σ): Так как сечение несимметрично, напряжения в самом удаленном верхнем и нижнем волокнах будут разными. Калькулятор рассчитывает оба значения.
• Проверка по касательным напряжениям (τ): Расчет максимальных касательных напряжений по формуле Журавского.
• 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!