大工15秋《鋼結構》大作業答案

大連理工大學《鋼結構》大作業

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題目一：（必答的題目）螺栓連線。

試設計如下圖所示的焊接工字形截面梁的工地拼接接頭。其截面為：翼緣—380mm×20mm，腹板—1000mm×10mm，鋼號q345。

採用摩擦型連線高強度螺栓，接觸面噴砂處理，接頭處的彎矩和剪力設計值為m=800kn·m，v=600kn。驗算，上、下翼緣的拼接接頭需要的螺栓數目。螺栓要求為10.

9級m22螺栓。

解：受力最大的為最上排螺栓，所受剪力和拉力為：

單個螺栓的抗剪承載力：

拉剪共同作用：

所以上、下的拼接接頭需要的螺栓數目如圖所示40顆是安全的

題目三：雙角鋼屋架端斜桿截面整體穩定性驗算

已知鋼屋架的端斜桿，截面為雙角鋼2∟125×80×10，長肢相連，如下圖所示，承受的軸心拉力設計值，兩主軸方向計算長度分別為，試驗算此截面的整體穩定性。鋼材為q235。

解：本題為雙角鋼軸壓構件整體穩定驗算，由於截面為單軸對稱的構件，因此，繞非對稱軸x軸的長細比用計算，但繞對稱軸y軸應取計及扭轉效應的換算長細比代替。

（1）計算用資料

由附表可得：，，，

（2）計算長細比

繞y軸的長細比採用換算長細比代替，

（3）驗算整體穩定性

對x、y軸均屬於b類截面，且》，由附表得：

滿足整體穩定性要求。

題目五：什麼是疲勞破壞？它與塑性破壞、脆性破壞相比有什麼特點？

答：鋼構件及其連線總是存在著微觀裂紋，在迴圈荷載作用下，構件及連線的微觀裂紋不斷擴充套件、有效截面不斷被削弱，直至其承載能力不足而導致斷裂破壞。這種破壞即為疲勞破壞。

疲勞破壞屬脆性破壞，破壞非常突然，幾乎以2000ms的速度斷裂，比塑性破壞產生的危害更為嚴重和危險。

鋼材具有兩種性質完全不同的破壞形式，即塑性破壞和脆性破壞。

塑性破壞是由於變形過大，超過了材料或構件可能的變形能力而產生的，僅在構件的應力達到了鋼材的抗拉強度後才發生。塑性破壞前，總有較大的塑性變形發生，且變形持續的時間較長，很容易及時發現而採取措施予以補救，不致引起嚴重後果。

脆性破壞前塑性變形很小，甚至沒有塑性變形，計算應力可能小於鋼材的屈服點，斷裂從應力集中處開始。由於脆性破壞前沒有明顯的預兆，無法及時覺察和採取補救措施，而且個別構件的斷裂常引起整個結構塌毀。在設計、施工和使用鋼結構時，要特別注意防止出現脆性破壞。