每日议题001：算算5吨钢梁，跨度5米，需要什么型号工字钢

rgsmdqy

8 u. L' p* ^! t/ L- Q& j
每日一题001：算算5吨静载，跨中受力，准备采用工字钢钢梁，简支梁跨度5米，需要什么型号工字钢？
/ J& S; G; @- I" }2 S3 K7 O7 K算出来奖励10SWB
要求有计算步骤

驿马狂奔

使用美女版主编制的电子表软件5秒计算得出计算结果见截图
7 T5 E5 r& P  w根据结果计算惯性矩最小需要4960cm4
选取工字钢25a 5020cm4

gaoyns

M/W≤[σ]，最大弯矩M=PL/4=5000×500/4=625000kg•cm
: z& c2 g' R3 e  n# P- h' g若材料为20#钢，[σ]=1300 kg/cm^2    截面系数W=M/[σ]=480.8 cm^3
% A6 i% o. _" T- K3 \( d* g7 V选用工字钢28a，截面系数W=508cm^3。

rgsmdqy

5 l; Q* _' x( {: h( ]! r5 N: t
高老师好！我有几点疑问，我们共同探讨一下：
- n8 [, x& v: u' M( z: |" Q1、工字钢材料我印象中一直是Q235系列，请高老师提供一些工字钢材料的资料。
2、高老师计算时考虑了强度，有没有考虑刚度？尤其是钢梁挠度？
4 i5 G( O5 F5 m: i  f3 x楼上2位得出的结果不同，我们就此展开讨论吧

gaoyns

7 B' N- k: k; Q3 h1  关于工字钢的材料，GB/T 700中技术要求叙述，一般为从Q195到Q275，其它牌号可由供需双方协商。参考起重、矿山等行业常用工字钢牌号有20、20Mn2、Q345等。考虑到有一定挠度，就选了个20#。
2  关于刚度计算，题中没说干什么用，如果是单梁吊车就得考虑小车爬坡问题，按起重机制造技术条件规定，挠度一般在L/1000，使用至L/700就不能再用，需落地大修。
- ^6 R' M/ l+ R: o' i! X$ X6 R这里题中只是说5吨静载，显然不属于吊车之类，题中没要求挠度限制，所以就没有进行挠度计算。这里可以计算一下：
最大挠度f在跨中，f=PL^3/（48E I）  查得E=2100000 kgf/cm^2 ，工28a I=7170 cm^4
f =5000×500^3/(48×2100000×7110)=0.872 (cm)=8.72 (mm)
# j+ @2 i9 Q1 `  U/ U# H若行电葫芦，允许挠度为5000mm×1/1000=5mm，最大不得超过5000mm×1/700=7.14mm
  n4 Z8 G+ f$ {$ ]8 {8 ?按挠度要求，工字钢28a还是不够的！

驿马狂奔

4 W& {/ A$ A# Q看了高老师论述，让我十分震撼，小王版主我们落伍了，标准已经变化，佩服高老师的博学！
我查标准先
1、GB/T706-2008 热轧型钢采用了 GB 700-2006 碳素结构钢 和GB/T 1591-2008 低合金高强度结构钢 2个标准
1 A; k- C: H# S8 Z+ H2、GB 700-2006 碳素结构钢 含以下几个钢种：
      Q195  Q215(A/B)   Q235(A/B/C/D)   Q275(A/B/C/D) 共11个钢种
3、GB/T 1591-2008 低合金高强度结构钢 含以下几个钢种：
6 d( m& ^5 M, G  J2 V- F      Q345(A/B/C/D/E)   5个钢种
      Q390(A/B/C/D/E)   5个钢种      
* d. K7 M5 _) O5 j1 O      Q420(A/B/C/D/E)   5个钢种
! C$ [) w# y1 _% h0 N9 }# V* D  I" m      Q460(C/D/E)         3个钢种
" H" Q  Y) U& y& p/ v9 K      Q500(C/D/E)         3个钢种
      Q550(C/D/E)         3个钢种      
      Q620(C/D/E)         3个钢种
; _# _1 ]+ }/ S4 M6 a. n( K      Q690(C/D/E)         3个钢种
- K$ ~2 I) Z& r# V3 P- x  g                                 共30个钢种  

8 j# D; {' ~5 ?2 C4、热轧型钢合计共41个钢种

驿马狂奔

9 z* Q1 @* s, h
) U# T( ?) k8 A1 }5 l2 q$ @3 w问题：
1、高老师说的工字钢里面的起重、矿山等行业常用工字钢牌号20、20Mn2 是在哪里找到的？能不能谈谈标准号或资料，我扩充一下工字钢钢种。
2、小王版主软件的E是取的Q235的哪一个？

gaoyns

关于工字钢的材料，除了标准规定的碳素结构钢和低合金高强度结构钢外，其实在GB/T 706已经说明了：“供需双方协议，也可按其它牌号和化学成分供货”。这就满足了不同行业的要求。现在市场上的型钢，除了标准中规定的两类外，还有优质碳素结构钢、合金钢，甚至还有多种不锈钢（网上就可搜索）。如矿用工字钢就是用合金钢20Mn2、20MnK等。

gaoyns

小王版主上任后把化机版块搞活跃了，使一个长时间人气低落、人少光顾的版块大为改观，化费了不少心血，祝小王版主勇往直前，把化版块管理得越来越好。
顺便发点议论。