大工18春《钢结构》大作业题目及要求

大连理工大学《钢结构》大作业

学习中心：

姓名：

学号：

题目一：格构住计算

一缀板式轴心受压柱，柱高为 6.6m ，两端铰接，l 0x =6.6m ，l 0y =3.3m 。截面由两槽钢2[20a 组成，采用如下图所示的两种截面形式，柱宽均为320mm ，单肢长细比为351=λ，钢材采用Q235，试分别确定其最大承载力设计值。

x

y 1

x

y

1

（a ） （b ） 解： l ox = 6.6 m l oy = 3.3 m

[20a 的几何特性 A 1＝28.8 cm 2， i 1=2.11 cm ， i y =7.86 cm ， I 1=128 cm 4，b =7.3 cm ，z 0=2.0 cm 计算左图：

224x 112(14)2(12828.814)11550cm I I A =+⨯=+⨯

=

x 14.2cm i ==

x ox x 70014.249.3 λl i =

==

[]ox 60.4λ150λ===<=

[]y oy y 3507.8644.5 150λl λ==== 截面绕两主轴同属 b 类截面， 由λox 查得：x 0.805φ=

2x N A 0.805228.810215996900N f φ==⨯⨯⨯⨯=

计算右图：

224x 112(10.7)2(12828.810.7)6851cm I I A =+⨯=+

⨯=

x 10.9cm i ===

x ox x 70010.964.2

λl i

===

[]

ox

73.1λ150

λ====

[]

y

44.5 150

λλ

==

由λox查得：

x

0.732

φ=

2

x

N A0.732228.810215906500N

f

φ

==⨯⨯⨯⨯=

题目三：螺栓连接计算。

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，M20。螺栓孔径

d为mm

5.

21。构件接触面经喷砂后涂无机富锌漆，35

.0

=

μ。作用在螺栓群重心处的轴向拉力kN

N800

=。

要求：验算承载力。

45704510457045

解：根据钢结构规范7.2.2

b

1

0.90.920.3515597.65

1097.65976.5800

14(370521.5)215

1053.5800

5

10.5

10.5

10

v f p

n

N n kN

N kN kN

A f

N kN kN

n

n

μ

==⨯⨯⨯=

=⨯=>

⨯-⨯⨯

===>

-⨯

-

b 0.90.920.3515597.65v f p N n kN μ==⨯⨯⨯= 螺栓群可以承受的拉力验算：

1097.65976.5800N kN kN =⨯=> 螺栓群承载力符合要求。 无栓孔削弱的钢板承载力验算：

143702151113.7800N Af kN kN ==⨯⨯=>

无削弱的钢板承载力满足要求。 栓孔处净截面验算（考虑孔前传力）：

1

14(370521.5)215

1053.58005

10.510.5

10

n A f N kN kN n n

⨯-⨯⨯=

=

=>-⨯

-

削弱截面满足。 因此承载力满足要求。

题目五：有明显流幅的钢材工作特性可分为哪几个阶段？每个阶段特征需详细说明。

低碳钢的拉伸大致可分为四个阶段：

（1）弹性阶段OA ：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部写出荷载后，试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E 。

（2）屈服阶段AS ’：试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内（图中锯齿状线SS ’）波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试样经过抛光，则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹，称为滑移线。

（3）强化阶段S ’B 试样经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程中不断强化，故试样中抗力不断增长。

（4）颈缩阶段和断裂BK 试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈缩”的现象，一直到试样被拉断。