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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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？
! w2 b4 p  O4 i3 p算出来奖励10SWB
2 N, q) M- R8 d% M* J$ k2 ]要求有计算步骤

驿马狂奔

$ c5 k3 b5 Z' `3 ~8 a9 \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
- ]  y2 t' g( q) }8 M根据结果计算惯性矩最小需要4960cm4
) Z; V3 n( M: l: m) t8 Y0 V2 a* T选取工字钢25a 5020cm4

gaoyns

M/W≤[σ]，最大弯矩M=PL/4=5000×500/4=625000kg•cm
1 c4 l3 t( n: W* B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

7 U3 f  D- ~. F# v
高老师好！我有几点疑问，我们共同探讨一下：
: W3 x0 G, t$ r  x" @0 _7 F4 y1、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？
; U8 n9 g; b/ ]  d楼上2位得出的结果不同，我们就此展开讨论吧

gaoyns

2 i( h8 g6 e$ s4 |/ ^6 ]7 m1  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#。
( e) U7 ^& m! L2  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。
  a$ P% e1 _7 b+ H3 |) u8 `* 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：
" J1 Z( b, }/ M+ ^( J% ^( b+ T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
" X! m' ~0 Z0 K4 d, rf =5000×500^3/(48×2100000×7110)=0.872 (cm)=8.72 (mm)
2 A3 M" J  @$ |% ?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
& |) [, C- H1 e. P& L按挠度要求，工字钢28a还是不够的！

驿马狂奔

# \( |5 X0 ]6 \- E( h
$ A3 z5 w0 |5 [% a8 y  p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！
& \8 V* p+ s- Q. f- o7 ?我查标准先
, I& P  E% l. g1、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
7 H$ n  o. V2 _2、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
/ V( N  k$ h! E/ ~, [3、GB/T 1591-2008 低合金高强度结构钢 含以下几个钢种：
      Q345(A/B/C/D/E)   5个钢种
      Q390(A/B/C/D/E)   5个钢种      
      Q420(A/B/C/D/E)   5个钢种
% Y2 Y/ A- Q$ ~- M1 P" h  p      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
8 i: G# a9 d$ N) \! v2 S" q: A      Q690(C/D/E)         3个钢种
                                 共30个钢种  
2 E$ T9 X7 R9 r" ^
) h7 M* Y$ b: Q! x5 X4、热轧型钢合计共41个钢种

驿马狂奔

. H/ M" z1 C6 J, c
# k# |8 ~1 `( U问题：
7 G3 E2 W/ `% J( Q( j  |! s, c1、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。
$ r: ]0 L& z7 }2 {4 Y" e0 w2、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。