大工15秋《鋼結構》大作業答案離線

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：鋼材在連續反覆荷載作用下，其應力雖然沒有達到抗拉強度，甚至還低於屈服強度時，也可能發生突然破壞，這種現象稱為疲勞破壞。鋼材在疲勞破壞之前，沒有明顯的變形，是一種突然發生的脆性斷裂，所以疲勞破壞屬於反覆荷載作用下的脆性破壞。

塑性破壞：是由於變形過大，超過了材料或構件可能的應變能力而產生的，而且僅在構件的應力達到鋼材的抗拉強度後才發生，破壞前構件產生較大的塑性變形。

脆性破壞：是指塑性變形很小，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的破壞形式。

疲勞破壞包括塑性破壞與脆性破壞。材料疲勞破壞的過程中，當塑性過分發展，對梁穩定帶來不變，且對直接承受動載荷的梁，塑性發展使鋼材硬化容易導致塑性破壞；材料疲勞破壞的過程中產生裂紋，裂紋的擴充套件和最後斷裂兩個階段。裂紋的擴充套件是十分緩慢的，而斷裂是在裂紋擴充套件到一定尺寸時瞬間完成的。

在裂紋擴充套件部分，斷口因經反覆荷載頻繁作用的磨合，表面光滑而且愈近裂紋源愈光滑，而瞬面斷裂的裂口比較粗糙並呈顆粒狀，具有脆性斷裂的特徵，即生

成脆性破壞。

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