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

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
; o& e% J5 p5 {7 Q2 L; b5 m7 y要求有计算步骤

驿马狂奔

0 ~! d* k) e; ?2 ^- I+ w' g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
" P. u& V% l- x) F  b- z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
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

' A: o$ ]1 n$ }7 A/ t7 K6 r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？
+ p1 }& Y1 e. g+ M0 r$ `8 ]" f% n楼上2位得出的结果不同，我们就此展开讨论吧

gaoyns

4 b) g; M7 h1 O- i) u
4 Q  G) l) ]! t, J* V5 V! [2 D  B1 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。
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：
1 {* F' T, {& K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)
! L% W6 J! ^# N1 O# f7 I( B8 D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
按挠度要求，工字钢28a还是不够的！

驿马狂奔

- Q6 W# _; f9 _0 m( t, @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！
2 [- b$ i1 ]4 C+ q/ G. y* V" W我查标准先
" K4 B% r5 M! V9 @4 V/ l$ U' _6 R1、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
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
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
2 l: D  D$ ^- e. Q: V5 ^4 I% J$ o      Q390(A/B/C/D/E)   5个钢种      
      Q420(A/B/C/D/E)   5个钢种
      Q460(C/D/E)         3个钢种
1 T2 J$ F) ?; s7 T# G      Q500(C/D/E)         3个钢种
6 q! N. {! r: e1 b2 x7 p      Q550(C/D/E)         3个钢种      
      Q620(C/D/E)         3个钢种
      Q690(C/D/E)         3个钢种
                                 共30个钢种  
2 k4 E; K3 [- R# |; O  ^
4、热轧型钢合计共41个钢种

驿马狂奔

- e, {/ J& s2 i# m  |3 t! Q- _问题：
: P1 P; F0 F  T' c: H, R1、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。