UTILS.
۱۰۰٪ در مرورگر
📏

ماشین‌حساب خیز تیر

بیشینه خیز و شیب یک تیر ساده‌تکیه‌گاهی، طره‌ای یا دو سر گیردار را تحت بار متمرکز یا بار گسترده یکنواخت محاسبه کنید.

تکیه‌گاه و نوع بار را انتخاب کنید، دهانه، مدول E و ممان اینرسی I را وارد کنید. نتایج مقادیر الاستیک خیز کوچک هستند.

درباره این ابزار

ماشین‌حساب خیز تیر یک ابزار سازه‌ای رایگان و درون‌مرورگری است که بیشینه خیز و شیب یک تیر تک‌دهانه را با استفاده از حل‌های بسته اویلر-برنولی برمی‌گرداند. شرایط تکیه‌گاه (ساده‌تکیه‌گاهی، طره‌ای یا دو سر گیردار)، نوع بار (بار متمرکز مرکزی P یا بار گسترده یکنواخت w) را انتخاب کنید و دهانه L، مدول الاستیسیته E و ممان اینرسی سطح I را وارد کنید. همه چیز به‌صورت محلی در مرورگر شما محاسبه می‌شود، بنابراین چیزی که تایپ می‌کنید آپلود نمی‌شود.

هر حالت از فرمول استاندارد خود استفاده می‌کند. ساده‌تکیه‌گاهی با بار متمرکز مرکزی بیشینه خیز δ = PL³/(48EI) و شیب انتهایی θ = PL²/(16EI) می‌دهد؛ با UDL برابر δ = 5wL⁴/(384EI) و θ = wL³/(24EI) است. یک تیر طره‌ای با بار متمرکز انتهایی δ = PL³/(3EI) و θ = PL²/(2EI) می‌دهد؛ با UDL برابر δ = wL⁴/(8EI) و θ = wL³/(6EI). تیرهای دو سر گیردار سفت‌تر هستند: δ = PL³/(192EI) برای بار متمرکز مرکزی و δ = wL⁴/(384EI) برای UDL. صلبیت خمشی EI هر نتیجه را کنترل می‌کند، پس ابزار آن را نیز گزارش می‌دهد. SI (متر، GPa، mm⁴، نیوتن) یا امپریال (اینچ، psi، in⁴، lbf) را انتخاب کنید و واحدها به‌طور سازگار تبدیل می‌شوند.

به‌عنوان یک مثال حل‌شده، یک تیر فولادی ساده‌تکیه‌گاهی (E = 200 GPa، I = 10,000,000 mm⁴) با دهانه 3 m تحت بار مرکزی 10,000 N دارای EI = 2,000,000 N·m² و بیشینه خیز PL³/(48EI) = 10,000 × 27 / (48 × 2,000,000) ≈ 0.00281 m، یا حدود 2.81 mm، با شیب انتهایی نزدیک به 0.16° است. اینها نتایج الاستیک و خیز کوچک برای یک تیر منشوری با EI ثابت هستند و باید در برابر یک حد صلبیت یا قابلیت بهره‌برداری مانند L/360 بررسی شوند.

پرسش‌های پرتکرار

بیشینه خیز تیر چگونه محاسبه می‌شود؟
از حالت بسته اویلر-برنولی برای تکیه‌گاه و بار انتخاب‌شده استفاده می‌کند. برای یک تیر ساده‌تکیه‌گاهی با بار متمرکز مرکزی، δ = PL³/(48EI)؛ برای بار گسترده یکنواخت، δ = 5wL⁴/(384EI). E مدول الاستیک و I ممان اینرسی سطح است.
چه حالت‌های تکیه‌گاه و بار پوشش داده می‌شوند؟
تیرهای ساده‌تکیه‌گاهی، طره‌ای و دو سر گیردار، هرکدام با بار متمرکز مرکزی یا بار گسترده یکنواخت (UDL). تیرهای دو سر گیردار سفت‌ترین هستند — δ = PL³/(192EI) برای بار متمرکز — در حالی که بار انتهایی طره بیشترین خیز را با δ = PL³/(3EI) دارد.
چه واحدهایی باید وارد کنم؟
در حالت SI دهانه را به متر، E را به GPa، I را به mm⁴، بار متمرکز را به N و UDL را به N/m وارد کنید؛ خیز به mm گزارش می‌شود. در حالت امپریال از اینچ، psi، in⁴، lbf و lbf/in استفاده کنید، با خیز به اینچ. ابزار واحدها را داخلی سازگار نگه می‌دارد.
چرا شیب برای برخی حالت‌ها نشان داده می‌شود اما برای برخی نه؟
ابزار بیشینه شیب استاندارد را برای حالت‌های ساده‌تکیه‌گاهی و طره‌ای گزارش می‌دهد. برای تیرهای دو سر گیردار، شیب در هر دو انتهای گیردار و در وسط دهانه به‌دلیل تقارن صفر است، پس هیچ شیب معرف واحدی نشان داده نمی‌شود — فقط خیز و صلبیت خمشی EI.

ابزارهای بیشتر