Для построения эпюр усилий статически определимой балки сечение не обязательно — реакции и внутренние усилия от него не зависят. Но как только речь заходит о прогибах, напряжениях и проверках, нужны жесткость EI и геометрические характеристики профиля. Этот раздел — обзор способов назначить сечение; каждый способ подробно разобран в своем подразделе.
Три пути к сечению
Шаг «Сечение» → «Добавить новое сечение» предлагает три пути — от табличного профиля до произвольной геометрии:
- Выбрать из сортамента — прокатные профили из справочных таблиц стандартов. Основной путь для стальных балок: характеристики гарантированы таблицей, подбор и проверка работают по серии.
- Задать геометрические характеристики — прямой ввод I_x, W_x и параметров для касательных напряжений. Путь для сечений, посчитанных вне сервиса: паспорт изделия, готовая записка, справочник.
- Создать сечение в конструкторе — произвольная геометрия: составные, тонкостенные, нестандартные профили строятся в конструкторе сечений и возвращаются в расчет балки готовыми характеристиками.
Как выбрать путь
| Ситуация | Путь | Почему |
|---|---|---|
| Стальная балка из проката | Сортамент | Табличные характеристики, работает подбор по серии |
| Характеристики уже известны | Ручной ввод | Никакой геометрии — только числа I_x, W_x, S_x, b_y |
| Составной или нестандартный профиль | Конструктор | Произвольный контур считается конечно-элементным движком |
| Учебная задача только на эпюры | Без сечения | Усилия статически определимой балки от сечения не зависят |
| Известна только жесткость EI | Тумблер «Ввести EI вручную» | Прогибы без геометрии сечения; проверки напряжений недоступны |
Жесткость EI без сечения
Для задач, где нужны только перемещения, сечение можно не задавать вовсе: тумблер «Ввести EI вручную» в панели «Расчет» принимает изгибную жесткость числом (единица выбирается — кН·м², МН·м² и другие). Эпюры y(x) и θ(x) строятся по этой жесткости напрямую.
Если оставить поле пустым, модуль переходит в символьный режим: строится универсальная безразмерная эпюра EI·w, не зависящая от жесткости, — классическая форма ответа учебных задач «в общем виде». Физический прогиб из нее получается делением: w = EIw/EI. Проверки напряжений и 3D-режим в обоих вариантах недоступны — для них нужна геометрия профиля.
Что дальше использует расчет
Назначенное сечение питает все последующие ветки: жесткость EI — эпюры прогибов y(x) и проверку прогиба, момент сопротивления W_x — нормальные напряжения σ = M/W в проверке сечения, статический момент S_x с шириной b_y — касательные напряжения по формуле Журавского. Единственное сечение выбирается для проверки автоматически; при нескольких — активное помечается в списке.
Начнем с основного пути — сортамента.