Консоль, сила на свободном конце
Калькулятор ниже предзагружен; измените что угодно, и результаты мгновенно обновятся.
Об этом случае
Как рассчитать консоль с силой на свободном конце
Эта страница предзагружает консоль с заделкой слева и сосредоточенной силой на свободном конце. Меняйте длину, величину силы, сечение или материал прямо в калькуляторе. Результаты обновляются мгновенно.
Учебные значения: реакция заделки R = P, момент заделки M = PL, прогиб конца δ = PL³/(3EI). Поперечная сила постоянна и равна P по всей длине; эпюра момента линейна от 0 на конце до PL в заделке.
На что обратить внимание при силе на конце
Читать нужно силу реакции заделки и заделочный момент, вместе они составляют ровно то, что должна воспринять консоль, сварной шов или заделка. Прогиб конца по L/180 — проверка жёсткости; учтите, что при одинаковой суммарной нагрузке сила на конце даёт в 8/3 раза больший прогиб, чем равномерная нагрузка, поэтому замена распределённой нагрузки одной силой на конце — сильно консервативная, но полезная как граница оценка.
Перетащите силу внутрь балки: момент заделки и прогиб конца уменьшаются линейно и кубически соответственно; сила на трёх четвертях длины уже уменьшает потребный момент заделки вдвое. Этой чувствительностью стоит воспользоваться, если вы можете поставить нагрузку от консоли ближе к опоре.
Типичные ошибки в этом случае
Моделировать действительно распределённую нагрузку как силу на конце «для надёжности» допустимо как граница, но это может скрыть, где на самом деле находится максимальное напряжение, когда нагрузка реально распределена по балке. Обратное — опасно: моделирование сосредоточенной силы эквивалентной равномерной нагрузкой уменьшает видимый момент заделки вдвое и не консервативно. Вторая ошибка: применение формулы прогиба конца к нагрузке, которая находится не на конце; замкнутая формула меняется, а перетаскивание нагрузки в калькуляторе сразу показывает исправленное значение.