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

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7 t7 A( T( G) S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？
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
根据结果计算惯性矩最小需要4960cm4
. ^" B! c( u/ m+ @: `. I选取工字钢25a 5020cm4

gaoyns

M/W≤[σ]，最大弯矩M=PL/4=5000×500/4=625000kg•cm
若材料为20#钢，[σ]=1300 kg/cm^2    截面系数W=M/[σ]=480.8 cm^3
选用工字钢28a，截面系数W=508cm^3。

rgsmdqy

# N; E: p8 t; [0 |. Y, g高老师好！我有几点疑问，我们共同探讨一下：
1、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？
. z6 R* w+ A8 a" c- X楼上2位得出的结果不同，我们就此展开讨论吧

gaoyns

( O8 w2 E  S) M- {2 k  k
1  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。
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：
- f1 b  Q7 R2 l/ Q" @* x  @1 ?2 }; b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
2 U  \& G) o5 a2 \f =5000×500^3/(48×2100000×7110)=0.872 (cm)=8.72 (mm)
) \3 T$ `- Q" o1 _# W6 Q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
# d/ Z' b& V7 f( G按挠度要求，工字钢28a还是不够的！

驿马狂奔

, ^8 K, N; P6 ^1 q
+ |% G* U. c' p& Q/ L- h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！
' w. k. ]. s, y$ @( R$ j! m- h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
$ `6 p4 L6 o4 W$ h, N2、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：
9 g4 @3 Q7 Q6 O$ q      Q345(A/B/C/D/E)   5个钢种
( d) r! o- J" R0 {4 s1 p      Q390(A/B/C/D/E)   5个钢种      
; O, w, J' p$ L4 A8 E      Q420(A/B/C/D/E)   5个钢种
      Q460(C/D/E)         3个钢种
      Q500(C/D/E)         3个钢种
      Q550(C/D/E)         3个钢种      
      Q620(C/D/E)         3个钢种
/ Q* y+ l5 _  e) i& E# [0 C* v; V      Q690(C/D/E)         3个钢种
                                 共30个钢种  
  M; l3 [; f" A6 T$ g0 }
  n" |  R2 P. _7 m' P" W) C4、热轧型钢合计共41个钢种

驿马狂奔

5 C+ ^; r1 i5 U" Z3 k问题：
$ ?3 @6 @% w$ B0 s1、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。