前辈们，怎么计算角铁、方通、槽钢的承重？

小刘-到

如图，架子的承重大概在40kg左右，按这个尺寸用角铁焊接的话，用多大的角铁呢？
, t- c, U) [  A  e5 _7 Q! b9 {没有找到怎么算角铁承重的办法，只有算角铁重量的。。。
+ D% s; o/ q' I, V

tangcarlos3d

参考材料力学中关于“梁”强度、刚性（扰度）计算、校核内容。
/ O# J2 O5 d: S& v40kg重图示的跨度最小号角钢就可以，不需要计算。

千军一将

用抗弯强度计算
这一类的东西
2 v8 r& a! h8 b+ N如果不是很大批量的生产
那么
3#、4#角钢没有什么区别
不差多少钱

小刘-到

千军一将 发表于 2014-8-21 13:33 static/image/common/back.gif
0 A9 v6 ~2 u) f2 F1 K, \用抗弯强度计算
这一类的东西
0 r8 t7 u) Q5 W; d) p5 W如果不是很大批量的生产

: W; C4 ], b1 |4 ]那用40*40*4的吧！没有找到计算公式和数据，就用这个保险一点呀！

小刘-到

tangcarlos3d 发表于 2014-8-21 11:04 static/image/common/back.gif
参考材料力学中关于“梁”强度、刚性（扰度）计算、校核内容。
40kg重图示的跨度最小号角钢就可以，不需要 ...

- ~* s( |$ H2 r9 Z5 u" l不会算，没有相关数据我直接用40*40*4的算啦！

gaoyns

) j8 o. x/ c  ]$ H! b, C
. d. l0 A& J& C/ y, A计算方法是有的，看受力情况如何，都是材料力学的基本公式。
0 R5 [/ k3 _! ^1  这40kg重物是放在什么位置，如果是向上突出的4条腿承重，可用压杆稳定计算（详见材料力学）。
2  如果是上面“日”字形角钢承重，那就算较长的角钢受弯计算，4腿用压杆稳定校核。
尺寸这么小，其实不用计算了，用25×25×3或30×30×3的角钢就足够了。计算下来，25×25×3的也足够大。

千军一将

俺前段时间去西北某省
* b- D- {8 A0 S! b) R$ l! P哪里的角钢、槽钢等等
壁厚全部比内地的薄很多
4 @9 ]) @- ~' Q; J* A" R  C9 P5 \7 S哈哈
5#都是软软的

tangcarlos3d

小刘-到 发表于 2014-8-21 15:38 static/image/common/back.gif
4 `: p0 s6 f) t不会算，没有相关数据我直接用40*40*4的算啦！

3 J; R4 c* O; [5 @5 I3 c; H: L怎么没有数据呢？
- ~  W, z3 T6 L550mm的跨距简支梁，再查3#或4#角钢的抗弯截面模量，40/2=20kg重物作用在中点，代入到公式计算，所引起的最大拉应力是多少（注意角钢的座标要与抗弯截面模量的座标一致）？如果所得应力小于钢材的许可应力则说明强度足够（对于立柱则按压杆稳定校核），大于则不行。

小刘-到

gaoyns 发表于 2014-8-21 16:06 static/image/common/back.gif
' _9 q% `* x3 K7 g. a1 V/ e7 l% }计算方法是有的，看受力情况如何，都是材料力学的基本公式。
  Z0 C5 [: w; a1  这40kg重物是放在什么位置，如果是向上突出 ...

& _" Y% k8 _6 P' I& T; b4 W& K前辈，是“日”字形角钢承重哦，那么小的角钢没用过，不敢用啊！
计算公式我没找到，已经托材料力学的朋友去翻书了！谢谢前辈呀！

gaoyns

小刘-到 发表于 2014-8-21 15:38 http://www.3dportal.cn/discuz/static/image/common/back.gif
不会算，没有相关数据我直接用40*40*4的算啦！

我这里给你算一下。受弯曲最不利的是2条长角钢，长L=550mm，力在中点弯矩M最大，每条角钢受力P=40kg÷2=20kg，就用Q235的25×25×3角钢来算：弯矩M=PL/4=20kgf×55cm/4=275 kgf•cm     查出此角钢的截面系数W=0.46cm^3
角钢中间截面的弯曲应力为：σ=M/W=275 kgf•cm / 0.46cm^3=597.8 kgf/cm^2=59.78MPa
& P' T' O; U# q' o/ RQ235角钢在一般应用中的许用应力[σ ]=140MPa，与上面的弯曲应力比较一下，远远大于。所以，用2.5#等边角钢，强度足够。
7 @. J& U+ |9 m* g压杆稳定更不必校核了。
$ f  s, o- Y1 U6 U% m至于有些厂家的偷工减料，不能作为设计的依据。也不应拍脑袋估得太大，以免造成不必要的浪费。当然为了保险用大一号的还是可以的，但不要无限增大。

小刘-到

千军一将 发表于 2014-8-21 16:17 static/image/common/back.gif
5 u  F2 c4 Q1 x" y' H俺前段时间去西北某省
! O- z) ^3 V, ~# ~% N哪里的角钢、槽钢等等
" ?6 @; K  {. h0 D壁厚全部比内地的薄很多

4 {# [. V. U8 W3 R0 b, `太水了吧！！！软软的！！！

小刘-到

gaoyns 发表于 2014-8-22 10:53 static/image/common/back.gif
我这里给你算一下。受弯曲最不利的是2条长角钢，长L=550mm，力在中点弯矩M最大，每条角钢受力P=40kg÷2 ...

( A& y6 S$ o7 S, \前辈，我百度的公式是这样的：
三点测试抗弯公式：R=（3F*L)/（2b*h*h)
5 A/ a2 h: S0 A9 B% `F—破坏载荷
; C* s2 F0 x7 n! i, OL—跨距
* x& R8 F$ R& B  gb—宽度
0 D" O1 b1 H* e0 sh—厚度
前辈讲的这个弯矩M=PL/4是通用公式吗？还有，P=20kgf=质量×f？f是啥意思啊？

截面系数W，我查了资料，是25*25*3（2.5#）角钢的Wx，这个Wx就是前辈说的截面系数吧？
9 C/ ~& w/ e. g: [最后，许用应力在哪查呀？没有查到角钢的，用钢板的加一点点可以吧？


- Q2 U6 y! i1 T5 Q" o, V# a( ^$ C

gaoyns

小刘-到 发表于 2014-8-22 12:39 static/image/common/back.gif
9 E9 w. E0 \/ j前辈，我百度的公式是这样的：
三点测试抗弯公式：R=（3F*L)/（2b*h*h)
. n9 V  t6 F" a9 X2 LF—破坏载荷

' j* l( Z8 [, g- W  |8 P5 p1  你下的这个“抗弯强度的测定”截图与我上面的计算公式是一样的，只不过有的字母不一样，含义还是一样的。它式中的Z相当于我式中的W。它是矩形截面算出来的，我那个是从角钢规格表中查出来的。其实都一样。
2  “日”字形框架承重，计算2条最长的角钢，因为这两条受的弯应力最大。重量是40kg，每条角钢受力P=40kg÷2=20kg。
1 z9 Y7 O% y& q' {9 a7 W3  只有力在梁的中点时，求弯矩才用M=PL/4，力不在中点不能用。
! m+ s2 s2 n( T" v2 x4  Wx就是截面系数，它叫断裂模数，含义都是一样的，只是叫法不同。前面的叫法最多。
: c7 c. a* m* z9 c" i4 A% f* X9 o) L5  关于许用应力，由于设备的重要性不同，许用应力也不同，你那个表是压力容器用的材料，要求安全系数大一些，许用应力就小一些。

gaoyns

5 @- i# z& l' H) J" C# H, `/ g) u
' k2 r- A6 @5 L5 E# j* N许用应力是针对某种材料的，不是针对某种型钢的。关于许用应力在哪里查，
请下载《安全系数和许用应力》：
http://www.3dportal.cn/discuz/fo ... 3473&fromuid=326583

小刘-到

gaoyns 发表于 2014-8-22 16:44 static/image/common/back.gif
! B  p5 I' O* [- f" u1  你下的这个“抗弯强度的测定”截图与我上面的计算公式是一样的，只不过有的字母不一样，含义还是一样的 ...

& C( p  T6 R5 q( Y1 z前辈，“日”字形中间那一横杠，应该有抗弯的作用吧？怎么没有算这个呢？
/ }) g3 c2 i0 p! M0 l要是力不在梁的中点的时候，该怎么计算呢？
谢谢前辈的讲解，晚辈学起来快多了！！！感觉追究的一深入，学的面就要广好多呀！

小刘-到

gaoyns 发表于 2014-8-22 16:58 static/image/common/back.gif
/ j4 O2 E. k: a9 u. V2 B  B许用应力是针对某种材料的，不是针对某种型钢的。关于许用应力在哪里查，
请下载《安全系数和许用应力》： ...

谢谢前辈的分享，已经下下来研究啦！感谢呀！！！

我爱用acad

俗话说的好“立木顶千斤”，多从结构上想办法，往往会取得事半功倍的效果：
5 m8 B$ a! Z$ ^' [+ I, y& W7 Q2 ]增加2个支撑杆，不费多少材料，整体的承重能力确有显著提高。

gaoyns

小刘-到 发表于 2014-8-22 18:00 static/image/common/back.gif
前辈，“日”字形中间那一横杠，应该有抗弯的作用吧？怎么没有算这个呢？
要是力不在梁的中点的时候，该 ...

# D2 z5 o$ |2 x9 R$ [1 z$ Q. w1  日字形中间的一横对两边的长角钢所起的抗弯作用很微小，这里就忽略了。如果这一横改成与两长角钢平行，那就起了大作用，是三条角钢平均受力了。
2  如果力不在中点，另有计算公式，详见：化学工业出版社《机械设计手册》第五版 第1卷  P1-125  表中最下面的一个就是。

tangcarlos3d

简支梁受力计算公式见附图。

小刘-到

我爱用acad 发表于 2014-8-23 08:50 static/image/common/back.gif
5 n* x( x9 g8 z  d4 G; \俗话说的好“立木顶千斤”，多从结构上想办法，往往会取得事半功倍的效果：
增加2个支撑杆，不费多少材料， ...

8 t8 T6 B+ G3 O1 ?0 [' |  Q噢噢，那中间那一根就不用要啦！反正也没有分多少力，要是重量再重点的话，那就按前辈图示的做！嘿嘿，谢谢呀！

tangcarlos3d

小刘-到 发表于 2014-8-23 12:41 static/image/common/back.gif
/ G( P: J, P% ^6 u" ]' \0 z噢噢，那中间那一根就不用要啦！反正也没有分多少力，要是重量再重点的话，那就按前辈图示的做！嘿嘿，谢 ...

+ U3 [2 i/ a& ?, \4 d! D+ S6 V, M中间的一根横的作用不是一点就没有用，而是只是处在架子的短方向，而架子的刚性差的是长度方向，所以计算是没有考虑它。
+ I) p5 G! T; n2 y) h0 g: h" r8 N1. 假设没有中间的一根横杆，而放置的箱子边长又小于300，会发生什么？箱子放不住，会落下来。
2. 假设中间的横杆较短且只焊在一根长杆的中间，而箱子边长同样小于300，但重量有40公斤，而整个架子是按最大承重40公斤设计，这时又会怎样？因为此时只有一根杆承载，架子会变形、严重时会垮掉。。
3. 当中间的杆将两根梁连成一个整体后，出现上述1、2的情况都能很好地支撑箱子。因为这时通过中间的短梁 a)限制箱子绕长梁转动的自由度，箱子就能平放在架子上；2）通过短梁将所有的载荷分配一部分或一半分摊在两根梁上。架子能正常发挥左右。

小刘-到

tangcarlos3d 发表于 2014-8-23 15:41 static/image/common/back.gif
中间的一根横的作用不是一点就没有用，而是只是处在架子的短方向，而架子的刚性差的是长度方向，所以计 ...

有道理！特别是前辈讲的第二条，在实际生活中，常有遇见，没听前辈说之前，都没有意识，前辈一说，才想起真的是这个样子！不过要是放的物体是长形的，正好有放在长的梁上，正好比架子长梁长，那有没有中间那一根短横杆都一样噢，不知道我理解的对不对！
但是要是放的物体短的话，短横杆就很重要啦！

tangcarlos3d

小刘-到 发表于 2014-8-24 19:51 static/image/common/back.gif
有道理！特别是前辈讲的第二条，在实际生活中，常有遇见，没听前辈说之前，都没有意识，前辈一说，才想起 ...

应该是物体放在短梁上且比架子长，则这是的承载能比按长边大：因为梁的承载能力与梁的长度的三次方成反比！ 也就是如果以前是40公斤，那么现在就是300公斤左右（假设不失稳）。

小刘-到

tangcarlos3d 发表于 2014-8-24 20:19 static/image/common/back.gif
应该是物体放在短梁上且比架子长，则这是的承载能比按长边大：因为梁的承载能力与梁的长度的三次方成反比 ...

恩，对！短梁的L短，按10楼前辈给的公式计算，L和M成正比，M和弯曲应力б成正比，那L减小的话，弯曲应力变小，许用应力不变，安全系数就增大了！
+ }( d9 D6 X( F5 T1 U, o6 h- Y' u梁的承载能力和梁长度的三次方成反比！我记下啦！谢谢前辈！嘿嘿