Belka obustronnie utwierdzona – kalkulator | BeamMetric

Oblicz ugięcie, momenty utwierdzenia i reakcje podpór belki obustronnie utwierdzonej – obciążenie punktowe i równomiernie rozłożone, ze wzorami.

Jak korzystać z kalkulatora belki obustronnie utwierdzonej

Wprowadź rozpiętość, moduł Younga i moment bezwładności, następnie wybierz przypadek obciążenia: siła skupiona w środku rozpiętości, obciążenie równomiernie rozłożone lub siła skupiona w dowolnym położeniu. Oba podpory są w pełni utwierdzone, więc belka rozwija momenty ujemne przy ścianach oprócz momentu dodatniego w środku rozpiętości.

Dla siły skupionej w środku momenty utwierdzenia wynoszą PL/8, a ugięcie w środku rozpiętości PL³/192EI — jedna czwarta wartości belki swobodnie podpartej PL³/48EI. Pod UDL momenty końcowe wynoszą wL²/12, dwukrotność wL²/24 w środku rozpiętości, a ugięcie wL⁴/384EI jest jedną piątą przypadku swobodnie podpartego.

Dla siły skupionej poza środkiem momenty końcowe stają się Pab²/L² i Pa²b/L², a największy moment dodatni 2Pa²b²/L³ występuje w miejscu obciążenia. Pokazane ugięcie to wartość w postaci zamkniętej w punkcie obciążenia, Pa³b³/3EIL³, i jest odpowiednio oznaczone, ponieważ prawdziwe maksimum leży nieco z dala od obciążenia.

FAQ

O ile sztywniejsza jest belka obustronnie utwierdzona niż swobodnie podparta?

Czterokrotnie dla siły skupionej w środku rozpiętości (PL³/192EI wobec PL³/48EI) i pięciokrotnie pod obciążeniem równomiernym (wL⁴/384EI wobec 5wL⁴/384EI). Utwierdzenie końców wymusza na belce podwójną krzywiznę, co znacznie zmniejsza ugięcie bez zmiany przekroju.

Gdzie jest maksymalny moment zginający pod obciążeniem równomiernym?

Przy podporach. Utwierdzone końce przenoszą wL²/12 jako moment ujemny, podczas gdy środek rozpiętości widzi tylko wL²/24 jako moment dodatni — o połowę mniej. Sprawdzenia nośności belki utwierdzonej skupiają się więc na końcach, odwrotnie niż w belce swobodnie podpartej.

Dlaczego przypadek poza środkiem podaje ugięcie w punkcie obciążenia?

Wyrażenie w postaci zamkniętej Pa³b³/3EIL³ daje ugięcie dokładnie tam, gdzie działa obciążenie. Dla obciążenia niesymetrycznego prawdziwe maksimum leży nieco w kierunku dłuższego odcinka, więc kalkulator oznacza wartość jako δ w punkcie obciążenia, zamiast zawyżać ją jako maksimum bezwzględne.

Do czego służą momenty utwierdzenia?

To wartości początkowe dla klasycznych metod statycznie niewyznaczalnych, takich jak rozdział momentów. Wartości PL/8 i wL²/12, które podaje to narzędzie, to standardowe momenty utwierdzenia, więc możesz wprowadzić je bezpośrednio do analizy ramy lub użyć ich do kontroli obliczeń ręcznych.