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？
+ Z5 F$ T% X+ u% Y9 ~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
) ]3 ]& y! S6 r5 M- V, Y  o) z& a% U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
# m- c. j6 J+ D/ D( j3 J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

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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？
' t) z' c; K+ q3 @5 L9 ^楼上2位得出的结果不同，我们就此展开讨论吧

gaoyns

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。
5 n1 M) _  P( M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：
) H) n, r, w# S! E2 A' N5 E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
0 N7 \  Q  ^0 o8 d( Ef =5000×500^3/(48×2100000×7110)=0.872 (cm)=8.72 (mm)
2 k/ h+ H1 f& c% v" a, r  y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

  J7 ~6 p2 T' s3 l
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！
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 K, D# v# X0 k' v1 Q* }. T2 l2、GB 700-2006 碳素结构钢 含以下几个钢种：
9 I/ f, X; w" P% [+ u- ?      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
      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
6 e- K. C/ _5 Q2 x: W1 ^1 R      Q500(C/D/E)         3个钢种
      Q550(C/D/E)         3个钢种      
$ a7 ?, a; M' t* d+ f      Q620(C/D/E)         3个钢种
# V; j5 N5 s9 A" f3 l      Q690(C/D/E)         3个钢种
                                 共30个钢种  

  h  }/ [# Q: l1 h- o, ^4、热轧型钢合计共41个钢种

驿马狂奔

& j1 m- w, Y/ ^6 M问题：
' ?' C5 P. P* u+ C* b1、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。