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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) f+ _) D9 x' E) E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？
! y5 v% u0 a& Z4 W+ Q算出来奖励10SWB
1 F1 `* o; Z; J$ M) e要求有计算步骤

驿马狂奔

3 R1 X0 M3 [4 Z% X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
( v% z& ~* [. {% a根据结果计算惯性矩最小需要4960cm4
$ Y& _9 u+ V& l0 ~4 a选取工字钢25a 5020cm4

gaoyns

M/W≤[σ]，最大弯矩M=PL/4=5000×500/4=625000kg•cm
! P8 W: D: ?$ X* F7 |: X若材料为20#钢，[σ]=1300 kg/cm^2    截面系数W=M/[σ]=480.8 cm^3
! U1 K. D. q2 J* c4 Q% V选用工字钢28a，截面系数W=508cm^3。

rgsmdqy

, D6 N3 J$ C9 ]2 E( ^
9 M, o0 J' e4 j# ~高老师好！我有几点疑问，我们共同探讨一下：
6 |8 I; }5 j, r' W7 U: m3 J1、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？
2 Q' d! G% b6 i5 C. h  o$ o楼上2位得出的结果不同，我们就此展开讨论吧

gaoyns

. R; [5 Z% B0 V! e# J+ E, ], L
9 n2 V$ p7 K+ }! n! a- _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#。
6 L& W. v: g: i: j& V/ R2  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：
$ G, q! a& j1 X4 B4 l5 k$ q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)
- D$ J# E5 t- k: J2 w% ]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

1 N4 ~3 }/ y5 e
0 R% ^+ C! k7 H' A4 u9 K& `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
9 E7 n' ?7 C/ G9 K" h1、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
* F! `8 I" p5 f5 i+ _' j# S2、GB 700-2006 碳素结构钢 含以下几个钢种：
  T# H, i$ v( F7 R6 i* c5 X      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：
, ?" g5 _5 q4 V( `0 O6 u      Q345(A/B/C/D/E)   5个钢种
: T* X0 v8 w: q' w& N      Q390(A/B/C/D/E)   5个钢种      
8 j, l/ |) r" O( S; q& x1 H      Q420(A/B/C/D/E)   5个钢种
( i; p- e5 q1 b: k- U) V      Q460(C/D/E)         3个钢种
3 P4 }+ ?; ], z3 {& R2 ^% y% }% V# m! v      Q500(C/D/E)         3个钢种
' ?( x0 y* L) l+ r      Q550(C/D/E)         3个钢种      
' z" a/ }* X9 _( X% S, ?  `      Q620(C/D/E)         3个钢种
0 ~6 P& s4 a8 p$ ]1 Z, X      Q690(C/D/E)         3个钢种
                                 共30个钢种  

4、热轧型钢合计共41个钢种

驿马狂奔

问题：
) |  X& h( f. I1 \1 x7 o/ |1、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。