大工16春《钢结构》大作业答案课案.docx

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1、大工16春《钢结构》大作业及要求注意：以下五个题目中有三个题目需要回答，题目一是必答的题目，其余计算题和问答题中各选一道题进行回答（注意：从题目二、三中选择一道计算题，并从题目四、五中选择一道问答题，分别进行解答，不可同时选择两道计算题或者问答题）解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）题目一：（必答的题目）钢板用高强度螺栓摩擦型连接的承载力。如下图所示，双盖板拼接的钢板连接。钢板钢材为Q235号钢。采用摩擦型高强度螺栓连接，螺栓性能等级为10.9级，M2Q螺栓孔径d0为2「5mm。构件接触面经喷砂后涂无

2、机富锌漆，000.35。作用在螺栓群重心处的轴向拉力N=800kN0要求：验算承载力。一57>夕10*5k7・5解：根据钢结构设计国标规范N?=0.9Hf^p=0.9X2X0.35X155=97.65KN摆栓群拉应力承载验算：N=1OX97„65=976.5KX>800KX,可以；无栓孔削弱的钢板承载力强度验算：N=Af=14X370X215=1113,7KX>S00KX,可以:栓孔处等截面应力验算（考虑孔前传力）:10S3.5KN>800KN_%f_14X(370-5X2L5)X2151-0.5阪1—05x—n1

3、A10所以削弱截面满足；故整体承载力满足要求;题目二和题目三中，选一道计算题作答。题目二：对接焊缝连接。某承受轴心拉力的钢材，采用Q235钢，宽度b=200mm,如图所示。钢板所受轴心拉力设计值为N=492kN。钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为E43型，手工焊。取V形坡口焊缝。采用有垫板的单面施焊的对接焊缝。要求：求下列三种情况下该钢板所需的厚度(1)焊缝质量为二级，用引弧板和引出板施焊；(2)焊缝质量为三级，用引弧板和引出板施焊；(3)焊缝质量为三级，不用引弧板和引出板施焊。NN__亍/解:轴力作用下，

4、钢板最小厚度应满足：X才沃/Z,三级E43焊条尸为母材的85乐假设板厚的16〃制.则：^W=O.S5X215=1S5N.mm3不用引弧板和引出板施焊，则长度：^=b=200mm则:492x10t>185x200即板厚133M显然t>16H耽亦帘题目三：轴心受压柱整体稳定计算一重型厂房轴心受压柱，截面为双轴对称焊接工字钢，如图所示，翼缘为轧制,钢材为Q390O该柱对两个主轴的计算长度分别为鼠=15m,10y=5m。要求：试计算其最大稳定承载力Nmaxo解：(1)截面几何特性计算IA=2x80x40+(120-2x4)

5、x3=97frfli22X=_l(80x120?一77x11力=2.51x1。%”12v,AT=2x—x(4x80^)=3.4IxlOvzi;4IZx1上2.51x10*50./1cmUv(3.41X1O51q“=J=13.69cmA976976i、=(2)稳定性承载力计算：查表得，%=0.851%=0.811=^.4/=0.811x976x102x315=2.49x10W故最大稳定承载力82=2」9乂10二丫题目四和题目五中，选一道问答题作答。题目四：摩擦型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接有何差异？答：摩擦

6、型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接的区别高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧，足以产生很大的摩擦力，从而提高连接的整体性和刚度，当受剪力时，按照设计和受力要求的不同，可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种，两者的本质区别是极限状态不同，虽然是同一种螺栓，但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。在抗剪设计时，高强螺栓摩擦型连接是以外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力作为极限状态，也即是保证连接在整个使用期间内外剪力不超过最大摩擦力。板件不会发生相对

7、滑移变形（螺杆和孔壁之间始终保持原有的空隙量），被连接板件按弹性整体受力。在抗剪设计时，高强螺栓承压型连接中允许外剪力超过最大摩擦力，这时被连接板件之间发生相对滑移变形，直到螺栓杆与孔壁接触，此后连接就靠螺栓杆身剪切和孔壁承压以及板件接触面间的摩擦力共同传力，最后以杆身剪切或孔壁承压破坏作为连接受剪的极限状态。总之，摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓实际上是同一种螺栓，只不过是设计是否考虑滑移。摩擦型高强螺栓绝对不能滑动，螺栓不承受剪力，一旦滑移，设计就认为达到破坏状态，在技术上比较成熟；承压型高强螺栓可以滑动，螺栓也

8、承受剪力，最终破坏相当于普通螺栓破坏（螺栓剪坏或钢板压坏）题目五：在建筑结构中，钢结构主要应用于哪些范围？答：钢结构的应用范围除须根据钢结构的特点作出合理选择外，还须结合我国国情针对具体情况进行综合考虑。目前我国在工业与民用建筑中钢结构的应用，大致有如下几个范围：1、重型厂房结构吊车起重量较大或其工作较繁重的车间多采用钢骨架。如冶金厂房的平炉、转炉车间，混铁