Online FEM kalkulačka zdarma s posudky dle Eurokódu
Vítejte na stránkách femonline.eu.
Už mě unavovalo, že když jsem potřeboval narychlo spočítat menší konstrukci — jednoduše a kompletně —, musel jsem sáhnout po enterprise systému. Dlouho jsem přemýšlel, jak vytvořit solidní FEM solver, ve kterém bych spolehlivě a relativně jednoduše spočítal zatížení (např. skladby podlah, střech a podobně), vytvořil model a posoudil alespoň ty nejběžnější případy namáhání s jednoduchými výstupy, které inženýr potřebuje — ať už do Excelu, nebo rovnou do PDF. Protože projekt vznikl jako online nástroj, přibyly i další možnosti, například sdílení modelu odkazem nebo jeho zaslání e-mailem. Program má svá omezení: běží v paměti prohlížeče, takže v dohledné době neplánuji implementovat plošné ani 3D prvky. Omezený je také počet prutů, které lze zadat.
Program se průběžně vyvíjí; finální stav by měl nastat koncem listopadu 2026, od kdy už počítám jen s menšími opravami chyb a následnou tvorbou výukových videí na YouTube. V případě větších změn ponechám starší verze dostupné, aby se uživatel mohl vrátit ke konkrétní verzi programu, kterou potřebuje.
Celý projekt je financován z vlastních zdrojů a je volně dostupný i pro komerční účely.
EN 1990 · EN 1992 · EN 1993 · EN 1995 · EN 1998
Kompletní 3D výpočet rámu v prohlížeči
Řešič je plnohodnotný 3D výpočet metodou konečných prvků: prutové prvky s 12 stupni volnosti, klouby na koncích, tuhé excentrické offsety, pružné podpory a poklesy podpor. Vše běží na straně klienta — není co instalovat a nic se nikam nenahrává.
- Uzlová a prutová zatížení: rovnoměrná, lichoběžníková i částečná spojitá zatížení, osamělé síly a momenty, teplotní zatížení v lokálních či globálních osách, automatická vlastní tíha — a kalkulačky zatížení sněhem, větrem a námrazou
- Zatěžovací stavy s typy účinků dle Eurokódu, generátor kombinací EN 1990 (MSÚ/MSP) s editovatelnými součiniteli a obálky jako plnohodnotné objekty
- Nelineární výpočet: pouze tažené a pouze tlačené pruty, jednostranné podpory s mezerou, oboustranné vůle, bilineární pružiny, měřené pracovní diagramy a jednostranné klouby — řešeno iterací aktivní množiny, která ukáže, co se nadzvedlo a co vypadlo
- Stabilita: výpočet druhého řádu P-Delta, kritický součinitel αcr každého stavu a kombinace s vyhodnocením dle EN 1993-1-1 §5.2.1, vlastní tvary vybočení, vzpěrné délky navržené z tvarů a imperfekce dle EN 1993-1-1 §5.3.2
- Dynamika: vlastní frekvence a tvary kmitů, spektrum odezvy dle EN 1998-1 s ekvivalentními seizmickými zatěžovacími stavy a posouzení kmitání stropů
- Výsledky: deformovaný tvar, obrazce vnitřních sil (N, V, M), reakce, obálky min/max a nezávislá kontrola řešení (rovnováha, energie, konzistence aktivní množiny)
Posudky dle Eurokódu — nejen výpočet
Většina bezplatných online kalkulaček končí u vnitřních sil. Tato jde dál — až k posudku, který vám ve skutečnosti zabere nejvíc času.
- Dřevo — EN 1995-1-1 (Eurokód 5): posouzení průřezu a stability (vzpěr 6.3.2, klopení 6.3.3) s kmod, γM a kdef, členěné (zdvojené) pruty dle přílohy C, průhyby (winst, wfin), spoje s kolíkovými spojovacími prostředky dle §8 a požární odolnost dle EN 1995-1-2
- Ocel — EN 1993-1-1 (Eurokód 3): klasifikace průřezu (třída 1–4 s efektivním průřezem dle EN 1993-1-5), únosnosti průřezu dle §6.2 a rovinný, prostorový i klopivý vzpěr dle §6.3 — včetně úhelníků a T-profilů — s prohledávatelnou knihovnou 2457 profilů z jedenácti norem (EN, britské, americké, japonské, čínské, ruské, indické a australské), plus svařované nosníky a za studena tvářené vaznice
- Beton — EN 1992-1-1 (Eurokód 2): návrh výztuže (podélná, boční výztuž a třmínky, s oblastmi u podpor), interakce M-N pro obdélníkové i kruhové průřezy, smyk, štíhlost sloupů dle §5.8, krytí dle stupně vlivu prostředí a MSP — omezení napětí, šířka trhlin a dlouhodobý průhyb s dotvarováním a smršťováním
- Každý posudek lze vytisknout jako přehledný protokol formátu A4
Kalkulačka průřezů — charakteristiky libovolného tvaru
Druhý, samostatný nástroj pro průřezy, které žádný katalog nemá. Nakreslete libovolný průřez — polygony, obdélníky, kruhy a otvory, katalogové profily ze stejné knihovny 2457 průřezů nebo tenkostěnné stěny jako střednici s tloušťkou — a všechny charakteristiky se počítají už během kreslení. Otevřít kalkulačku průřezů
- Přesné integrály po obrysu: plocha, těžiště, momenty setrvačnosti a deviační moment, hlavní osy, poloměry setrvačnosti, pružné moduly v každém krajním vlákně a plastické moduly k osám y, z, u a v
- Konečné prvky přímo na průřezu: moment tuhosti v prostém kroucení It, výsečový moment setrvačnosti Iw, střed smyku a smykové plochy pro libovolný tvar — plný, otevřený, uzavřený i vícekomorový
- Tenkostěnný režim s hodnotami teorie střednice vedle hodnot z konečných prvků, hmotnost na metr, obvod pro nátěr, jednotky v mm nebo cm a tabulka zkopírovaná do Excelu nebo uložená jako CSV
Proč ji inženýři používají
- Zdarma a okamžitě — otevřete záložku a modelujete. Žádná licence, instalace ani účet.
- Soukromí ze své podstaty — celý řešič běží u vás. Model se nikam nenahrává.
- Sedm jazyků — čeština, slovenština, polština, němčina, francouzština, španělština a angličtina.
- Skutečný workflow — import DXF, ukládání do JSON, export tabulek do CSV a schránky, tisk protokolů.
Pro koho je určena
Pro statiky, kteří potřebují rychle prověřit rám či krov, pro projektanty dřevěných konstrukcí navrhující vaznice a krokve, pro ocelaře ověřující rám haly a pro studenty stavebních fakult, kteří se učí, jak spolu souvisí výpočet rámu a posudek dle Eurokódu.
Příklady ověření výpočtu
Každý výsledek řešiče je ověřen proti nezávislému referenčnímu řešení — uzavřenému ručnímu výpočtu nebo klasické metodě, ne jen sám proti sobě. Několik vzorových příkladů jako PDF protokoly:
- Trojkloubový rám — reakce a ohybové momenty souhlasí s ručním statickým řešením na strojovou přesnost. Zobrazit PDF
- Krov s věšadlem — síly ve všech prutech, včetně jednoho prutu s nulovou silou, souhlasí s přesným řešením metodou uzlů. Zobrazit PDF
- Prostě podepřený nosník se spojitým zatížením — reakce, posouvající síly, moment i průhyb souhlasí s klasickým Euler-Bernoulliho řešením. Zobrazit PDF
- Nosník s pootočnou pružinou v podpoře — moment v pružině, reakce, průhyb i pootočení konců souhlasí s přesným řešením silovou metodou pro libovolnou tuhost pružiny, od kloubu po vetknutí. Zobrazit PDF
- Konzolový sloup, analýza druhého řádu — lineární výsledky přesně souhlasí se vzorci pro konzolu; výsledky P-Δ i součinitel kritického zatížení souhlasí s přesným řešením tlačeného a ohýbaného prutu a s jemnějším dělením prutu k němu konvergují. Zobrazit PDF
- Vlastní frekvence prostého nosníku — modální analýza reprodukuje přesné řešení svého modelu se soustředěnými hmotami na zaokrouhlovací chybu oběma řešiči vlastních čísel: frekvence, pořadí tvarů ve všech třech směrech (silná osa, slabá osa, osový kmit) i efektivní hmoty; oproti spojitému Euler-Bernoulliho nosníku je první frekvence na 20 prvcích v toleranci 4·10−7 a konverguje jako h4. Zobrazit PDF
- Eulerovo vzpěrné zatížení sloupů se čtyřmi způsoby uložení — lineární stabilitní analýza reprodukuje Eulerova kritická zatížení sloupů vetknutý–volný, kloub–kloub, vetknutý–kloub a vetknutý–vetknutý — první i druhé tvary v obou rovinách ohybu, ve správném pořadí a bez vynechání násobných vlastních čísel — spolu s vybočenými tvary a vzpěrnými délkami; na 10 prvcích je rozhodující αcr v toleranci 10−6, konverguje jako h4 a drží i na sítích do 1 000 prvků. Zobrazit PDF
- Lineární časová analýza oscilátoru s jedním stupněm volnosti — konzola s hmotou na vrcholu — uvolněná z výchylky, náhle zatížená, harmonicky buzená a otřesená podložím: modální superpozice souhlasí s analytickou odezvou na zaokrouhlovací chybu, Newmarkova integrace souhlasí na zaokrouhlovací chybu s ručně vyčíslenou rekurencí včetně tlumicí síly v reakci a obě konvergují k přesnému řešení jako Δt2. Zobrazit PDF
- Analýza spektrem odezvy konzoly se dvěma hmotami — periody, součinitele participace a efektivní hmoty všemi čtyřmi řešiči vlastních čísel, pořadnice návrhového spektra podle EN 1998-1, modální smykové síly v patě, exportované ekvivalentní statické síly a statické výsledky jednotlivých tvarů i jejich kombinace SRSS souhlasí s přesným řešením soustavy se dvěma stupni volnosti na zaokrouhlovací chybu. Zobrazit PDF
- Ztužené pole s táhly působícími jen v tahu — nelineární řešič najde aktivní táhlo pro oba směry zatížení; reakce, osové síly i posuny přesně souhlasí s metodou uzlů a silovou metodou a kombinace se řeší na celkové zatížení. Zobrazit PDF
- Dřevěný nosník namáhaný ohybem (EC5) — příčně nezajištěný nosník C24: kmod, návrhové pevnosti a využití v ohybu, smyku i klopení souhlasí s ručním výpočtem podle EN 1995-1-1. Zobrazit PDF
- Dřevěný sloup, vzpěr k oběma osám (EC5) — lepený sloup s různými vzpěrnými délkami k osám y a z: štíhlost, kc a interakce vzpěru s ohybem (6.23/6.24) souhlasí s ručním výpočtem podle EN 1995-1-1. Zobrazit PDF
- Ocelový nosník, klopení (EC3) — prostý nosník IPE 300 s vidlicovým uložením a spojitým zatížením na horní pásnici: C1 z průběhu momentu, vliv působiště zatížení, Mcr, χLT,mod a Mb,Rd souhlasí s ručním výpočtem podle EN 1993-1-1, pro zatížení na horní pásnici i ve středu smyku. Zobrazit PDF
- Ocelové sloupy, vzpěr v třídě 3 a 4 (EC3) — dva sloupy z uzavřených profilů S355 na obou stranách hranice tříd 3 a 4: zatřídění, účinná šířka stěn (EN 1993-1-5), Aeff, štíhlost a Nb,Rd souhlasí s ručním výpočtem podle EN 1993-1-1. Zobrazit PDF
- Ocelová úhelníková vzpěra, vzpěr zkroucením (EC3) — dvě vzpěry z rovnoramenného úhelníku L 100×100×10, S235, délky 0,8 m a 2,5 m: hlavní osy u a v, střed smyku, Ncr,T a prostorový vzpěr Ncr,TF podle 6.3.1.4 souhlasí s ručním výpočtem podle EN 1993-1-1; krátkou vzpěru rozhoduje vzpěr zkroucením, dlouhou vybočení kolem osy v. Zobrazit PDF
Co je nového: model z AI
Pokud jste fanoušky AI, přinášíme vám možnost, jak vytvořit hrubý model jeho zadáním například přes ChatGPT. Pokud už máte účet nebo používáte bezplatnou verzi, AI vám může vytvořit odkaz i s vygenerovanou konstrukcí na základě vašich vstupů. Jak to funguje:
- Na začátku konverzace napište AI, že chcete vytvořit model konstrukce jako odkaz pro kalkulačku femonline na základě pokynů na adrese https://femonline.eu/ai/fem-model-link.txt
Připravené zadání ke zkopírování:
Chci vytvořit model konstrukce jako odkaz pro kalkulačku FEM Online. Nejprve si přečti pokyny na adrese https://femonline.eu/ai/fem-model-link.txt a přesně je dodržuj. Potom se mě zeptej na vše, co ještě potřebuješ (geometrie a rozměry, materiály, průřezy, podpory, klouby, zatížení). Nakonec mi dej odkaz a text modelu v bloku kódu.
- Zadáte AI všechny vstupy jako rozměry, materiál, klouby atd. a požádáte ji o odkaz.
- Kliknete na odkaz a v prohlížeči se vám otevře vygenerovaný model.
- Vrátíte se do konverzace a pokračujete v ní podle potřebných úprav. AI vám opět vygeneruje odkaz.
Tento způsob jsem zvolil jako první možnost využití AI při tvorbě modelu. Je nezávislý, nezasahuje do výpočtu ani dodatečně neovlivňuje model.
Časté dotazy
Je FEM kalkulačka opravdu zdarma?
Ano. Během beta verze je používání zdarma, bez registrace a bez licenčního klíče. V budoucnu cena nepřesáhne 10 € měsíčně nebo 99 € ročně.
Musím něco instalovat?
Ne. Běží kompletně ve webovém prohlížeči. Není co stahovat ani instalovat.
Které Eurokódy jsou podporovány?
EN 1990 pro kombinace zatížení, EN 1995-1-1 a EN 1995-1-2 pro dřevo (včetně požáru), EN 1993-1-1 a EN 1993-1-5 pro ocel, EN 1992-1-1 pro beton a EN 1998-1 pro spektrum odezvy.
Umí výpočet druhého řádu (P-Delta)?
Ano. Výpočet druhého řádu P-Delta lze zapnout pro projekt, k dispozici je i kontrola stability lineárním vzpěrem.
Umí pouze tažená ztužidla nebo nadzvednutí podpory?
Ano. Pruty mohou být pouze tažené nebo pouze tlačené, podpory mohou působit jednostranně s mezerou a klouby i pružiny se mohou v každém směru chovat jinak. Řešič pro každý zatěžovací stav a kombinaci najde, které části působí, a vypíše to.
Nahrává se můj model na server?
Ne. Celý výpočet konečnými prvky běží ve vašem prohlížeči. Model zůstává na vašem počítači.
Mohu vytisknout statický protokol?
Ano. Výsledky i každý posudek dle Eurokódu lze vytisknout jako protokol A4, který prohlížeč uloží jako PDF.
Jaká jsou omezení?
Zvládne až 800 prutových prvků. Nelinearita pochází z jednostranně působících podpor, prutů a kloubů (volitelně s geometrickou tuhostí P-Delta); materiál zůstává lineárně pružný a desky ani skořepiny zatím podporovány nejsou.
Chcete to vyzkoušet?
Otevře se během vteřiny. Bez registrace.
Otevřít kalkulačku