Калькулятор стальных конструкций
Возможности калькулятора стальных конструкций
Профессиональный инструмент для инженеров-конструкторов, проектировщиков КМ/КМД и студентов строительных специальностей.
Расчёт прочности элементов
Проверка стальных элементов на растяжение, сжатие с учётом устойчивости (коэффициент phi) и изгиб по СП 16.13330. Расчётные сопротивления для 9 марок стали.
Болтовые соединения
Определение количества болтов, несущей способности на срез и смятие. Классы прочности от 4.6 до 10.9 (высокопрочные), диаметры M12-M36.
Сварные соединения
Расчёт стыковых и угловых (фланговых) швов по двум сечениям: по металлу шва и по границе сплавления. Коэффициенты beta_f и beta_z.
Расчёт ферм
Определение усилий в стержнях плоской фермы Пратта с параллельными поясами. Верхний и нижний пояса, раскосы и стойки по каждой панели.
Сортамент проката
Справочник: двутавры ГОСТ 26020, швеллеры ГОСТ 8240, уголки ГОСТ 8509, трубы ГОСТ 10704. Поиск по номеру и размерам профиля.
Российские нормы
Все расчёты выполнены по действующим СП и ГОСТ. Марки стали С235-С440, расчётные сопротивления, коэффициенты условий работы и предельной гибкости.
Стальные конструкции в строительстве
Стальные конструкции широко применяются в промышленном, гражданском и транспортном строительстве России. Каркасы зданий, мосты, резервуары, башни и мачты --- везде используется стальной прокат. Расчёт ведётся по актуализированному своду правил СП 16.13330.2017 (основной нормативный документ для стальных конструкций).
Проектирование металлоконструкций включает проверку прочности, устойчивости и жёсткости элементов, а также расчёт узловых соединений --- болтовых и сварных. Правильный подбор сечений из сортамента прокатных профилей позволяет оптимизировать расход металла и стоимость конструкции.
Наш калькулятор реализует основные расчётные формулы по СП 16.13330 и позволяет быстро выполнить предварительный расчёт элементов, соединений и ферм. Для окончательного проектирования результаты должны быть проверены инженером-конструктором с учётом полного набора нагрузок и воздействий.
Марки стали и расчётные сопротивления
Расчётные характеристики по СП 16.13330.2017 для фасонного проката толщиной до 20 мм.
Углеродистые стали
Ry = 230-250 МПа. Стали обычного качества (Ст3). Применяются для второстепенных конструкций, связей, прогонов, площадок. Самый распространённый вариант в массовом строительстве.
Низколегированные стали
Ry = 335-365 МПа. Стали 09Г2С, 14Г2. Основные несущие конструкции: колонны, балки, фермы. Оптимальное соотношение прочности и стоимости.
Высокопрочные стали
Ry = 380-430 МПа. Стали 10ХСНД, 15ХСНД. Ответственные конструкции с большими пролётами: мосты, купола, большепролётные фермы. Снижают массу конструкции на 15-25%.
Расчётные сопротивления стали (т ≤ 20 мм), МПа
| Марка | Ry (предел тек.) | Ru (предел прочн.) | Rbs (срез болта) | E (модуль упр.) |
|---|---|---|---|---|
| С235 | 230 | 360 | 135 | 206 000 |
| С245 | 240 | 370 | 140 | 206 000 |
| С345 | 335 | 490 | 195 | 206 000 |
| С390 | 380 | 540 | 220 | 206 000 |
| С440 | 430 | 590 | 250 | 206 000 |
Нормативная база
СП 16.13330.2017
Стальные конструкции. Основной документ: расчётные сопротивления, устойчивость, соединения, предельные гибкости.
ГОСТ 26020-83
Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент нормальных, широкополочных и колонных профилей.
ГОСТ 7798-70
Болты с шестигранной головкой. Размеры, классы прочности, допуски и нормы затяжки.
Соединения стальных конструкций
Болтовые соединения
Болты --- наиболее технологичный вид монтажных соединений. Различают болты нормальной точности (классы 4.6-6.6) и высокопрочные (8.8, 10.9). Высокопрочные болты работают на трение и не допускают сдвига соединяемых элементов, что важно для конструкций, воспринимающих динамические и знакопеременные нагрузки.
Сварные соединения
Сварка --- основной вид заводских соединений. Стыковые швы наиболее надёжны и применяются для стыков поясов балок и колонн. Угловые (фланговые) швы используются для прикрепления фасонок, рёбер жёсткости и вспомогательных элементов. Расчёт ведётся по двум сечениям: по металлу шва (Rwf) и по металлу границы сплавления (Rwz).
Фермы
Стальные фермы применяются для покрытий промзданий, мостов и эстакад. Наиболее распространены фермы с параллельными поясами (Пратта, Уоррена) пролётом 18-36 м. Пояса выполняются из парных уголков или гнутых профилей, раскосы и стойки --- из одиночных уголков. Высота фермы обычно составляет 1/8-1/12 пролёта.
Формулы расчёта по СП 16.13330
Прочность на растяжение и сжатие
Центрально-растянутые элементы: σ = N / An ≤ Ry · γc, где N --- продольная сила, An --- площадь нетто, Ry --- расчётное сопротивление по пределу текучести. Для сжатых элементов дополнительно проверяется устойчивость: σ = N / (φ · A) ≤ Ry · γc, где φ --- коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости λ = lef / imin.
Прочность на изгиб
Для изгибаемых элементов: σ = M / Wx ≤ Ry · γc. Подбор сечения ведётся по требуемому моменту сопротивления: Wx,тр = M / (Ry · γc). Далее по таблицам сортамента выбирается профиль с Wx ≥ Wx,тр.
Болтовые соединения
Несущая способность болта на срез: Nbs = Rbs · Ab · ns. На смятие: Nbp = Rbp · d · Σt. Количество болтов n = N / min(Nbs, Nbp). Минимальные расстояния между болтами: вдоль усилия --- 3d, поперёк --- 2.5d.
Сварные соединения
Стыковой шов: σw = N / (t · lw) ≤ Rwy. Угловой шов проверяется по двум сечениям: по металлу шва τf = N / (βf · kf · lw) ≤ Rwf · γc и по границе сплавления τz = N / (βz · kf · lw) ≤ Rwz · γc.
Часто задаваемые вопросы
Лиана Арифметова
Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».
Был ли этот калькулятор полезен?
Отказ от ответственности
Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.
Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.
Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.
Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.
Похожие инструменты
Генератор случайного текста из букв
Случайные строки заданной длины и алфавита. Пароли, токены, промо-коды, тестовые данные.
Калькулятор страхового запаса (Safety Stock)
Расчёт Safety Stock, точки перезаказа (ROP) и EOQ. Учёт вариабельности спроса и сроков поставки.
Калькулятор шифрования и криптографии
Расчёты криптографии: стойкость пароля, AES, RSA/ECC, хеширование, ключи, квантовая угроза
Калькулятор энергопотребления ПК
Расчёт мощности блока питания и расхода электричества компьютера. Подбор БП по компонентам, расчёт стоимости электроэнергии в месяц и год.
Конвертер типографских единиц
Конвертация между пунктами, мм, пикселями, em/rem. Типографская шкала, пика, цицеро, дюймы.
Совместимость групп крови
Таблица совместимости групп крови при переливании. Резус-конфликт при беременности, наследование группы крови ребёнка.
Калькулятор момента затяжки болта
Расчёт момента затяжки по классу прочности, размеру и покрытию. Таблица стандартных моментов.
Калькулятор мощностей для нейросетей — железо для ИИ
Онлайн калькулятор требований к оборудованию для запуска нейросетей локально. VRAM, GPU, RAM, диск. Квантизация FP16/INT8/INT4 (GGUF).
Калькулятор расхода ткани на обивку мебели
Расчёт расхода ткани на перетяжку дивана, кресла, стула. По типу мебели или размерам.
Калькулятор расстояния между координатами (геокодер)
Рассчитайте точное расстояние между двумя точками по широте и долготе. Формула Хаверсина. Поддержка поиска адресов.
Калькулятор возраста собаки
Возраст собаки в человеческих годах с учётом породы и размера. Новая формула 2019 года.
Калькулятор патента ИП (патентная система налогообложения)
Рассчитайте стоимость патента для ИП: 6% от потенциального дохода по регионам и видам деятельности. График оплаты, вычет страховых взносов.
Калькулятор ремонта квартиры: материалы, работы, бюджет
Калькулятор ремонта. Расчёт площади стен и пола, количества материалов, стоимости работ, электрики, сантехники и общего бюджета.
Калькулятор DNS
Расчёты DNS: записи, TTL, производительность, DNSSEC, миграция, стоимость
Калькулятор координат: DD ↔ DMS, расстояние, азимут
Конвертер координат из десятичных градусов (DD) в градусы, минуты, секунды (DMS). Расчет расстояния и азимута между точками онлайн.