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？
  y! X8 Y1 @* H, z! k! u  S没有找到怎么算角铁承重的办法，只有算角铁重量的。。。
0 a3 X0 ?8 g4 T

tangcarlos3d

参考材料力学中关于“梁”强度、刚性（扰度）计算、校核内容。
$ ?9 n* L* {% q' S" t  [; g" r40kg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
+ C0 w8 h9 y. o0 G这一类的东西
如果不是很大批量的生产
$ e' M0 ?& P" s7 g, F3 J, c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
用抗弯强度计算
, H4 j! Q1 R) {% L+ p# I* k这一类的东西
; R. A3 n2 {0 }  |' H) t如果不是很大批量的生产

# z" j! g  z8 F( |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
6 c" G1 q- S. X- e5 }. j. f, i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 ...

% ^3 y+ n9 V& \8 {) S' \9 k; R不会算，没有相关数据我直接用40*40*4的算啦！

gaoyns

$ i) p$ E5 J) M7 u8 K0 n9 R$ }6 h
" \2 q; Y$ X6 c" q% |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。
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。
. ^' P; U8 x$ _8 ~) U8 Q1 T( Z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
& N; D4 z: ^- T1 l哪里的角钢、槽钢等等
2 W6 U) o9 w. @( r8 [9 z% h壁厚全部比内地的薄很多
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
不会算，没有相关数据我直接用40*40*4的算啦！

怎么没有数据呢？
550mm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
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。
( `4 c) c  w. Y1 _0 u) }. v1  这40kg重物是放在什么位置，如果是向上突出 ...

  Z# \) z+ @- _# @; Y' x前辈，是“日”字形角钢承重哦，那么小的角钢没用过，不敢用啊！
# P& s5 L* Y- G' I8 D, F# o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

" J5 J# |0 j% i

小刘-到 发表于 2014-8-21 15:38 http://www.3dportal.cn/discuz/static/image/common/back.gif
( r# h/ s& Y8 Q7 L" y. g不会算，没有相关数据我直接用40*40*4的算啦！

% x2 [! L, |+ M" n1 Y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
" P0 D( M& _2 `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
7 z* c. A+ R2 MQ235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。
压杆稳定更不必校核了。
) D' F# Z/ z& z. h$ r7 s# l8 E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
8 `! f/ S0 l/ ]俺前段时间去西北某省
哪里的角钢、槽钢等等
2 ^+ [% m& ^# H1 t$ L/ O0 ?壁厚全部比内地的薄很多

' |: n4 _% E9 S+ ^4 N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 ...

前辈，我百度的公式是这样的：
& D1 O$ {4 {- y2 |- X. \三点测试抗弯公式：R=（3F*L)/（2b*h*h)
F—破坏载荷
L—跨距
b—宽度
( M! F2 l' B, g- dh—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？
+ q7 Q5 e8 C& f- G* d& w
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？
# U$ `% c" C  c9 m) p1 p3 ~9 Z8 t; E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？
* R0 T0 I6 u4 z

  z$ U$ `4 K& ]5 d2 M! Z  o

gaoyns

小刘-到 发表于 2014-8-22 12:39 static/image/common/back.gif
; Z( T. Q- y+ l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)
F—破坏载荷

1  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。
+ k% ^" @6 |. S1 X2  “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。
3  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。
$ I9 x6 A2 F+ m) W/ K" `4  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。
% p  O. c) \& x% t5  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 f, C* W4 u# @9 T7 v
7 M" h( b2 a# 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
! q. S4 G' A; I0 \( K3 l1 Y* j1  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 ...

* p2 `1 z$ Y2 e6 z- r& S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
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，
& Y& L3 `, P4 Z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：
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。
/ u7 ~3 K4 e0 g/ A& X
0 {8 w. e- ]' S

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 ...

1  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
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， ...

, q, _  \3 u4 s. b* X3 C6 F$ d" m+ k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
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 ...

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。
' S0 Q( x( S" o/ H( ^- ~# y; a1. 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。
4 a$ G- N* x2 f( y' H2 Z2. 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
$ @, [* U8 `0 I3 x6 D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 ...

4 R5 U/ A/ F% D7 o+ m0 e0 h4 x$ `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
( e, P. N( Y" B; v. l5 d; L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 ...

# z" @( \9 ^4 H1 u8 c3 `, O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！
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