如何计算工字铁（或铁管）的承受力?比如要知道一根5米长的工字铁（100x150x7mm规格）横着放可以承受多少吨的重量?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 17:14:43
如何计算工字铁（或铁管）的承受力?比如要知道一根5米长的工字铁（100x150x7mm规格）横着放可以承受多少吨的重量?
如何计算工字铁（或铁管）的承受力?
比如要知道一根5米长的工字铁（100x150x7mm规格）横着放可以承受多少吨的重量?
如何计算工字铁（或铁管）的承受力?比如要知道一根5米长的工字铁（100x150x7mm规格）横着放可以承受多少吨的重量?
这是材料力学的研究问题.工字钢一般作“梁”使用,它主要承受弯矩引起的内应力.因为弯距引起的内应力最大处在梁的顶面与底面,应力分布呈X形状,中间部分应力小,因此可把中间部分“挖去”而成工字钢与槽钢.
弯矩的大小,主要由跨距、力的大小与作用点（如集中载荷作用在梁的中点最大,还集中载荷与均布载荷的不同）相关.用M表示弯矩,用P表示力,L表示梁的长度,当力作用在梁的中点时的弯矩为：M＝P×L÷4；如用q表示均布载荷,则梁的弯矩为M＝q×L×L÷8；在工程上力分布情况较复杂,这里不能很详细说清楚.
当知道了梁的弯矩后,最大应力处决于梁的“大小”,其“大小”与其形状与尺寸相关,材料力学上用“截面系数”W表示,它可用规定的计算方法求得,大多数情况可查相关手册查得.
这里梁中弯矩引起的应力σ＝M÷W.
求得最大应力σ后,可与材料的允许应力比较,如最大应力σ小于材料的允许应力[σ],这样的梁是能承受的.材料的的允许应力[σ]由材料的性质与安全系统确定,其值的大于也可在材料手册等相关手册中查取.
工程上的计算是复杂的,如了解相关知识是你对科学的热爱,值得大家学习；如要在工程上实际应用,你得去学习材料力学与相关规程后才能去应用.因为工程实际是严肃的科学,安全第一.
截面高度 H
截面宽度 B
腹板厚度 Tw
翼缘厚度 Tf
交接圆弧半径 Rw
RA=RB=P/2
Mc=Mmax=Pl/4
fc=fmax=Pl^3/48EI
θA=θB=Pl^2/16EI
符号意义及单位
P —— 集中载荷，N；
q —— ...
全部展开
截面高度 H
截面宽度 B
腹板厚度 Tw
翼缘厚度 Tf
交接圆弧半径 Rw
RA=RB=P/2
Mc=Mmax=Pl/4
fc=fmax=Pl^3/48EI
θA=θB=Pl^2/16EI
符号意义及单位
P —— 集中载荷，N；
q —— 均布载荷，N；
R —— 支座反力，作用方向向上者为正，N；
M —— 弯矩，使截面上部受压，下部受拉者为正，Nm；
Q —— 剪力，对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正，N；
f —— 挠度，向下变位者为正，mm；
θ —— 转角，顺时针方向旋转者为正，°；
E —— 弹性模量，Gpa；
I —— 截面的轴惯性矩，m^4；
ξ＝x/l，ζ=x'/l，α＝a/l，β=b/l，γ=c/l
从两方面考虑：
第一，从梁的剪切应力考虑
第二，从弯曲正应力考虑。
从型钢表中可以查到它的最大可用剪切强度T
Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(B-b)h^2>/8]
式中:
Tmax为最大剪切强度。把可用剪切强度T代进去，可算出梁的最大承受载荷。
Q为均布载荷
I为工字钢的截面惯矩可在型钢表中查得(cm^4).
B为工字钢截面的最大宽度。
b为工字钢截面的最小宽度
h为工字钢最小宽度截面的高度。
H为工字钢最大宽度截面的高度
正应力的计算：
Ysigma=M/W
M=最大弯矩=载荷乘距离
W=抗弯模量。
设Ysigma=允许的最大应力，可得出载荷的最大值。
以上来自百度百科http://baike.baidu.com/view/580269.htm
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