Второй путь — прямой ввод геометрических характеристик. Он нужен, когда сечение уже посчитано вне сервиса: характеристики взяты из паспорта изделия, готовой пояснительной записки, справочника или стороннего расчета. Никакой геометрии задавать не требуется — расчету достаточно чисел.
Форма пользовательского сечения
Путь «Задать геометрические характеристики» открывает форму с минимальным обязательным набором:
- Наименование — имя записи в списке сечений; по нему сечение опознается в отчете;
- Момент инерции I_x, см⁴ — определяет жесткость EI: эпюру прогибов, углы поворота и проверку прогиба;
- Момент сопротивления W_x, см³ — определяет нормальные напряжения σ = M/W_x в проверке прочности.
Параметры для касательных напряжений
Отдельный тумблер раскрывает два поля, без которых проверка по касательным напряжениям невозможна:
- Статический момент отсеченной части S_x, см³ — момент площади, лежащей выше (или ниже) уровня, где ищется напряжение, относительно нейтральной оси;
- Ширина сечения b_y, см — ширина профиля на том же уровне.
Оба параметра входят в формулу Журавского: τ = Q·S_x/(I_x·b_y). Максимум касательных напряжений лежит на нейтральной оси, поэтому обычно вводят S_x полусечения и ширину на оси — для двутавра это толщина стенки. Вывод формулы и роль каждой величины — в статье справочника о внутренних усилиях.
Если тумблер выключен, проверка ведется только по нормальным напряжениям и прогибу — честный минимум, когда S_x неизвестен. Для длинных балок под распределенной нагрузкой это обычно приемлемо: нормальные напряжения определяющие; для коротких и сильно нагруженных — касательные лучше не игнорировать.
Материал
Как и в сортаменте, селект материала дает E, [σ] и [τ]. Обратите внимание: характеристики сечения и материала независимы — можно описать характеристиками, например, деревянную балку, выбрав древесину в библиотеке материалов и введя I_x, W_x прямоугольника вручную.
Типовые источники характеристик
| Источник | Что берется |
|---|---|
| Сортамент в справочнике | Табличные I_x, W_x, S_x; ширина стенки — из размеров |
| Паспорт изделия (ЛСТК, алюминиевый профиль) | Характеристики производителя |
| Конструктор сечений | Расчет произвольного контура; удобнее прямой переход |
| Формулы для простых фигур | Прямоугольник: I = bh³/12, W = bh²/6, S = bh²/8 |