方管载荷计算

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1、方管承载力计算公式比如50*30*1.5的方管二个端点架起，中间悬空1米的跨度，在这1米的跨度上50*30*1.5的方管能放多重的物品。M=Pac/L(M：弯矩，P集中力，a集中力距支座距离，c集中力距另一支座距离，L跨度，L=a+c)W=b*h*h*h/12(仅用于矩形截面)f=M/W≤材料的许用应力（弹性抗拉强度/安全系数）。强度计算=M/W（其中，弯矩M=0.125qL*2，W为截面模量）刚度计算=（5qL*4）/384EI钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服

2、点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。   　　①抗拉强度（σb）   　　试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为：   　　式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）；   　　So--试样原始横截面积，mm2。   　　②屈服点（σs）   　　具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（

3、MPa）。   　　上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；   　　下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。   　　屈服点的计算公式为：   　　式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）；   　　So--试样原始横截面积，mm2。   　　③断后伸长率（σ）   　　在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。以σ表示，单位为%。计算公式为：   　　式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm；   　　L0--试样原始标距长度，mm。   　　④断面收缩率（ψ）   　　在拉伸试验中，试样拉断后其缩径

4、处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。以ψ表示，单位为%。计算公式如下：   　　式中：S0--试样原始横截面积，mm2；   S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。   　　⑤硬度指标   　　金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。   　　A、布氏硬度（HB）   　　用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以

5、试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。   　　其计算公式为：   　　式中：F--压入金属试样表面的试验力，N；   　　D--试验用钢球直径，mm；   　　d--压痕平均直径，mm。   　　测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。   　　举例：120HBS10/1000130：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持30s（秒）测得的布氏硬度值为

6、120N/mm2（MPa）。   　　B、洛氏硬度（HK）   　　洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样，都是压痕试验方法。不同的是，它是测量压痕的深度。即，在初邕试验力（Fo）及总试验力（F）的先后作用下，将压头（金钢厂圆锥体或钢球）压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，用测量的残余压痕深度增量（e）计算硬度值。其值是个无名数，以符号HR表示，所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C，即HRA、HRB、HRC。   　　硬度值用下式计算：   　　当用A和C标尺试验时，HR=100-e   　　当用B标尺试验时，HR=130-e 

7、  　　式中e--残余压痕深度增量，其什系以规定单位0.002mm表示，即当压头轴向位移一个单位（0.002mm）时，即相当于洛氏硬度变化一个数。e值愈大，金属的硬度愈低，反之则硬度愈高。   　　上述三个标尺适用范围如下：   　　HRA（金刚石圆锥压头）20-88   　　HRC（金刚石圆锥压头）20-70   　　HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100   　　洛氏硬度试验是目前应