大工16秋《钢结构》大作业.docx

大连理工大学《钢结构》大作业

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题目一：（必答的题目）螺栓连接的承载力。

试设计一C级普通螺栓的搭接接头，如图所示。作用力设计值为F 230kN，心距e 300mm。材料Q235-A钢。

F1

F

1

-10

M20

22

-12

05

0

6=

0

1×

6

05

50 10 50

4545

解：试选M20螺栓，d0=21.5mm，纵向排列，采用比中距最小容许距离3d0稍大的尺寸，以增长力臂。

单个受剪螺栓的抗剪和承压承载力设计值：

= 2 =1××202

4 4

×130=40840 N=40.84kN

=∑ =20×10×305=61000 N=61kN

单个承载力设计值：

= { ， }＝40.84kN

min

因y1=30cm3x1=3×5=15cm,得

230×30×30

= 1= =37

1x ∑2

4×(102

230

+202

+302)

= = =16.4

1 14

= ( )2

1 1

+( )2

1

= 372

+16.42=40.5kN ＝40.84kN

题目二：拉弯构件计算。

下图为直接承受动力荷载的拉弯构件，荷载设计值 F 14kN（含构件自重），拉力设计值

N 160kN，钢材为Q235，2∟100 80 7（I

x

246104mm4，A 2460mm2），试验

算该构件的强度和刚度？

2∟100×80

×7

解：

M＝1/4FI=14×2.8/4=9.8kNm

07

FN

F

N

N

1400

1400

03

80 80

10

Y=1.05 Y=1.2（

x1 x2

强度：

N/A+M/ 1 =160×1000/2460+9.8×1000000×30/(1.05×246×10000)＝178.9N/mm2

刚度：

N/A-M/ 2 =160×1000/2460-9.8×1000000×70/(1.2×246×10000)＝

-167.3N/mm2

题目五： 什么是疲劳破坏？它与塑性破坏、脆性破坏相比有什么特点？

答：在方向大小周期性变化的力的作用下，经过一定时间后钢材发生突然断裂的现象，称为疲劳破坏。

疲劳破坏的特点主要有三点：1.力为周期性变化的力；2.力不一定很大；3.断裂很突然，没预兆。

塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的变形能力而产生的，仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度后才发生。塑性破坏前，总有较大的塑性变形发生，且变形持续的时间较长，很容易及时发现而采取措施予以补救，不致引起严重后果。

塑性变形发生，且变形持续的时间较长，很容易及时发现而采取措施予以补塑性变形发生，且变形持续的时间较长，很容易及时发现而采取措施予以补救，不致引起严重后果。

脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始。由于脆性破坏前没有明显的预兆，无法及时觉察和采取补救措施，而且个别构件的断裂常引起整个结构塌毁。在设计、施工和使用钢结构时，要特别注意防止出现脆性破坏。