前辈们，怎么计算角铁、方通、槽钢的承重？

小刘-到 · 发表于 2014-8-21 10:34:35

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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 · 发表于 2014-8-21 11:04:47

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，不需要计算。

千军一将 · 发表于 2014-8-21 13:33:47

用抗弯强度计算
这一类的东西
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 · 发表于 2014-8-21 15:37:43

千军一将发表于 2014-8-21 13:33 static/image/common/back.gif4 V, L( J' ^( a. h r* l# e; q$ [+ f
用抗弯强度计算& J+ _ e) r* k2 O U
这一类的东西
$ j2 l! H9 F# g. O. P# Q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 · 发表于 2014-8-21 15:38:30

tangcarlos3d 发表于 2014-8-21 11:04 static/image/common/back.gif6 G; r- }0 u- i( @* U
参考材料力学中关于“梁”强度、刚性（扰度）计算、校核内容。' M/ I8 g( T5 a2 ?; g# t4 Q
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 · 发表于 2014-8-21 16:06:28

本帖最后由 gaoyns 于 2014-8-22 10:30 编辑

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。
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 · 发表于 2014-8-21 16:17:43

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
哈哈
5#都是软软的

tangcarlos3d · 发表于 2014-8-21 16:29:25

小刘-到发表于 2014-8-21 15:38 static/image/common/back.gif
8 D* S& q# B5 E6 X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 · 发表于 2014-8-22 10:50:12

gaoyns 发表于 2014-8-21 16:06 static/image/common/back.gif  S+ x. p4 h9 Q/ M2 K4 T' w4 U  T
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。) f# Q$ r% W  k& N/ @' |
1  这40kg重物是放在什么位置，如果是向上突出 ...

前辈，是“日”字形角钢承重哦，那么小的角钢没用过，不敢用啊！
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 · 发表于 2014-8-22 10:53:49

本帖最后由 gaoyns 于 2014-8-22 11:11 编辑

小刘-到发表于 2014-8-21 15:38 http://www.3dportal.cn/discuz/static/image/common/back.gif5 ]; c" q- l" h% Y. n4 C8 E
不会算，没有相关数据我直接用40*40*4的算啦！

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。
压杆稳定更不必校核了。
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 · 发表于 2014-8-22 10:55:53

千军一将发表于 2014-8-21 16:17 static/image/common/back.gif, V$ i; i* b" J0 E& d$ v) i
俺前段时间去西北某省* R, A! Z, @2 _9 M) O1 I
哪里的角钢、槽钢等等
3 T! R! } q9 ~, G' L! G壁厚全部比内地的薄很多

太水了吧！！！软软的！！！

小刘-到 · 发表于 2014-8-22 12:39:00

gaoyns 发表于 2014-8-22 10:53 static/image/common/back.gif U, D8 L' x5 d+ j1 d
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：
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
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？

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？

gaoyns · 发表于 2014-8-22 16:44:49

小刘-到发表于 2014-8-22 12:39 static/image/common/back.gif! F- M( K. _# q# g9 C3 z
前辈，我百度的公式是这样的：
2 f* K+ `8 E5 q0 g' q3 T6 T三点测试抗弯公式：R=（3F*L)/（2b*h*h)4 C7 K' Q& k, V2 o- A5 A) l+ y5 ]
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。
2  “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。
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。
5  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 · 发表于 2014-8-22 16:58:47

本帖最后由 gaoyns 于 2014-8-22 17:02 编辑

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 · 发表于 2014-8-22 18:00:14

gaoyns 发表于 2014-8-22 16:44 static/image/common/back.gif# @: J% r7 m7 l4 D' o& J
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 ...

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 · 发表于 2014-8-22 18:00:48

gaoyns 发表于 2014-8-22 16:58 static/image/common/back.gif) ^! c% w( F: N: h* l/ k
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，
) R5 B x/ y% U2 K. Z) X1 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 · 发表于 2014-8-23 08:50:34

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。

gaoyns · 发表于 2014-8-23 09:19:56

小刘-到发表于 2014-8-22 18:00 static/image/common/back.gif- s4 w q, P2 W8 @9 Y9 c7 O
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？
# T6 r+ U. Z' w9 D$ V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 · 发表于 2014-8-23 10:29:45

简支梁受力计算公式见附图。

小刘-到 · 发表于 2014-8-23 12:41:34

我爱用acad 发表于 2014-8-23 08:50 static/image/common/back.gif
0 `# p( {0 o6 Z" h6 P1 t$ p9 |8 @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：2 \: K. |) h; T& I
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 · 发表于 2014-8-23 15:41:54

本帖最后由 tangcarlos3d 于 2014-8-23 15:43 编辑

小刘-到发表于 2014-8-23 12:41 static/image/common/back.gif
- b8 H0 `7 l i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 · 发表于 2014-8-24 19:51:28

tangcarlos3d 发表于 2014-8-23 15:41 static/image/common/back.gif
! } O; c( r; p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 ...

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 · 发表于 2014-8-24 20:19:50

小刘-到发表于 2014-8-24 19:51 static/image/common/back.gif) _9 G9 ?) O' j8 A
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 · 发表于 2014-8-24 21:08:37

tangcarlos3d 发表于 2014-8-24 20:19 static/image/common/back.gif
- I5 x/ m0 h+ R: S2 i+ I7 l& s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！
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

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