Talade läbipainde kalkulaator

Arvuta tala maksimaalne läbipaine koormuse, ristlõike ja materjali elastsusmooduli järgi ning kontrolli lubatud piirmäära.

Oluline märkus

Ainult hinnanguline arvutus — enne ehitustööde alustamist lase tulemus kontrollida litsentseeritud ehitusinsenerilt ja veendu kohalike ehitusnormide täitmises.

Talade läbipainde kalkulaator: Euler-Bernoulli valem läbipainde arvutamiseks koormuse all

See kalkulaator hindab, kui palju vabalt toetatud tala või konsooltala koormuse all läbi paindub, kasutades klassikalist Euler-Bernoulli talade teooriat tavaliste koormusjuhtude jaoks (koondkoormus, ühtlaselt jaotatud koormus, kolmnurkkoormus ja moment). See on kiire kasutuspiiri kontroll üliõpilastele, ehitajatele ja inseneridele, kes eeldimensioneerivad tala projekti varases etapis — see ei asenda litsentseeritud konstruktori kontrolli ja kinnitust ning kontrollib ainult läbipainet, mitte paindepinget ega nihkejõudu.

Kuidas kasutada talade läbipainde kalkulaatorit

  1. Valige toestuse tüüp (vabalt toetatud või konsool) ja teie tala jaoks sobiv koormusjuht — koondkoormus, ühtlaselt jaotatud koormus või moment toel.
  2. Sisestage jäikuse ava, koormuse suurus ja materjali elastsusmoodul (E) või valige valmis materjal (teras, betoon, alumiinium või puit).
  3. Valige ristlõike kuju (ristkülik, ring, õõnesring või kohandatud inertsimoment) ja sisestage selle mõõtmed.
  4. Määrake läbipainde piirmäära nimetaja (nt 360 väärtusele L/360), et näha, kas arvutatud läbipaine läbib tüüpilise kasutuspiiri kontrolli.

Talade läbipainde valem

Vabalt toetatud tala puhul ühtlaselt jaotatud koormuse w all avaga L on suurim läbipaine ava keskel delta = 5wL^4 / (384EI), kus E on elastsusmoodul ja I ristlõike inertsimoment (ristküliku puhul I = laius x kõrgus^3 / 12).

Arvutusnäide: 4 m puittala (E = 11 GPa) ristkülikukujulise ristlõikega 50 mm x 200 mm kannab ühtlast koormust 2000 N/m. I = 0,05 x 0,2^3 / 12 = 3,33 x 10^-5 m^4, seega EI = 11 x 10^9 x 3,33 x 10^-5 ~= 366 700 N.m^2. Läbipaine = 5 x 2000 x 4^4 / (384 x 366 700) ~= 0,0182 m, ehk umbes 18 mm. Võrreldes levinud piirmääraga L/360 (4000 mm / 360 ~= 11 mm) see tala kontrolli ei läbiks — vaja oleks kõrgemat ristlõiget või lühemat ava.

Nõuanded

Levinud lubatud läbipainde piirid on L/360 põrandataladele kasuskoormuse all, L/240 kogukoormuse all ja L/180 katusetalade jaoks — kontrollige alati projekti suhtes kehtivat normi, sest piirmäär varieerub konstruktsioonielemendi ja kasutuse järgi.

Tala kõrgus mõjutab tulemust palju rohkem kui laius: kuna I sõltub kõrguse kuubist, vähendab kõrguse kahekordistamine läbipainde umbes kaheksandikuni, samas kui laiuse kahekordistamine vähendab seda vaid poole võrra.

Eestis küsib litsentseeritud konstruktor tavaliselt umbes 190-675 EUR ühe talade läbipainde arvutuse (nagu ülaltoodud arvutusnäide) kontrollimise ja kinnitamise eest, olenevalt koormusjuhust ja sellest, kas arvutus on vajalik ehitusloa jaoks.