设选用20a型工字钢;集中荷载=50 kN、跨度3米
Q235-20a工字钢截面特性:
W=236.9/立方厘米;每米重=279.1N;设计强度=215N/平方毫米;
E=206000/平方毫米;I=2369/厘米四次方
1.强度态握贺试算:
20a型工字钢自重均布荷载:0.2791 kN/m q=1.2 x0.2791=0.335 kN/m
弯矩公式得:M1=q*l^2/8=(0.335 x3x3)/8=0.377kN.m
集中活载=50 kN p=1.4 x50=70 kN
弯矩公式得:M2=(p* L)/4=70*3/4=52.5 kN.m
M= M1+ M2=0.335+52.5=52.84 kN.m
由强度公式得:
σ=M/1.05*W =52840000/(1.05x236900)=212.4N/平方毫米
σ=212.4N/平方毫米<设计强度皮哗215N/平方毫米帆派;(满足要求)
2、挠度计算:
[v]=L/250
自重引起的挠度
V=(5qL^4)/384*E*I
V=(5 x0.335 x 3000x3000 x3000 x3000/(384 x 206000x23690000)=0.07mm
集中荷载引起的挠度
V=(PL^3)/48*E*I
v=70000x3000x3000 x3000/(48 x 206000x23690000) =8.0mm
挠度=8+0.07=8.1mm
8.1mm<L/250=3000/250=12mm(满足要求)
结论:选用20a工字钢,跨度3米,集中荷载为50kN(5吨)可安全使用。
计算略图: