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？
没有找到怎么算角铁承重的办法，只有算角铁重量的。。。

tangcarlos3d

参考材料力学中关于“梁”强度、刚性（扰度）计算、校核内容。
8 Z4 O* z  z$ E# ~- P- p& H# [40kg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
: n7 t# {2 y3 K3 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
用抗弯强度计算
0 K- S9 I1 k& b" J1 N这一类的东西
如果不是很大批量的生产

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
" I$ Q2 z! Z- x& c9 W- Q6 d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 ...

不会算，没有相关数据我直接用40*40*4的算啦！

gaoyns

: K* n2 Q# {4 z0 O; P
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。
+ V  Q1 w* {6 a1  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）。
! Y/ p/ u/ K2 ^; p& g2  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。
# g& C9 _% o, Z7 g6 w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
哪里的角钢、槽钢等等
壁厚全部比内地的薄很多
) O1 P, ~7 y5 I哈哈
+ M* K3 R! M' h  X% b- |- Q" L( @5#都是软软的

tangcarlos3d

小刘-到 发表于 2014-8-21 15:38 static/image/common/back.gif
) L0 D$ P9 E$ v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？
$ V3 a1 d, V; |5 t) K" Y/ Z1 a* ~5 h0 M550mm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
, i3 |9 I" z3 h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。
2 G! p* N5 C2 O  u/ w; |1 Q1  这40kg重物是放在什么位置，如果是向上突出 ...

2 R4 t2 D  T* 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！
2 z. w1 _+ Q$ q0 i' u, X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

+ Z# g! k; Y+ w, H- l3 f8 g

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！

+ f: `2 o! D2 N3 V5 A4 Y2 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
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
Q235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。
0 I' x* m0 V% @压杆稳定更不必校核了。
, Z+ M+ ?4 ~3 D' ?& }( l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
俺前段时间去西北某省
/ x% C; k$ T; l哪里的角钢、槽钢等等
0 m8 W, \  I% ?$ \/ |0 B0 L$ h壁厚全部比内地的薄很多

% P% e5 G( e+ z$ X$ ^: `太水了吧！！！软软的！！！

小刘-到

gaoyns 发表于 2014-8-22 10:53 static/image/common/back.gif
/ X/ p$ {- w; `0 L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 ...

0 t% f: P# j- m' K% V6 a/ j8 o2 ^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)
2 B) d1 @2 V  Y  F6 {F—破坏载荷
* e  ?  x5 {2 B' @  |! nL—跨距
b—宽度
h—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？

8 p0 C, A6 T9 S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？
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？

* s& e, N4 T) l

gaoyns

小刘-到 发表于 2014-8-22 12:39 static/image/common/back.gif
6 ^+ h5 w# \' G( Q4 w前辈，我百度的公式是这样的：
9 m$ t4 S4 M, [+ }) F- h' Y三点测试抗弯公式：R=（3F*L)/（2b*h*h)
+ y% ?) h! l3 V1 PF—破坏载荷

$ \9 _! ~5 [: q$ r/ A1  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- {5 w$ `/ ?2 z2 M2  “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。
* j0 x) L; \' ]* N$ S: X, k6 d3  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。
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。
0 x: r+ B3 r, F- r. d6 B* d5  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

7 m$ s4 [" `$ ^  F
( ~% t& F! @) D" 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，
4 N1 \, b: ^* q5 I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
. d, t5 M- J: e% i( s1  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 ...

( V( m, x0 g2 `+ x3 T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？
3 {. i! t6 n$ t% A- }9 b' m要是力不在梁的中点的时候，该怎么计算呢？
- Q7 a0 z- u: ?$ Z& u' Z; Y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，
8 t7 c+ ^+ r9 n+ |+ X3 ^1 r请下载《安全系数和许用应力》： ...

9 ?0 h6 U6 [" h' j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。

1 ]# D% Z# _& |/ ^# a: }

gaoyns

小刘-到 发表于 2014-8-22 18:00 static/image/common/back.gif
7 [6 }3 s# |, S4 |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 ...

" t& d: W+ m# r2 W  F: S1  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：
, k# M" W" r8 `, {增加2个支撑杆，不费多少材料， ...

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。
1. 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 ...

4 x: K* H7 [+ d. c2 L3 h/ S& i; I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！
5 U( t9 @. K2 c# V4 Z/ E* s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
. X1 F) q) u9 k. e2 c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 ...

0 i9 K7 G, e* `& ^: E6 B/ G( a2 u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
7 G; ?% I9 ^, [6 y. B& x) F; I  r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！
) v2 s5 ]$ R8 W' b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