大工16春《钢结构》大作业答案课案

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，M20。螺栓孔径0d 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 N 800=。

要求：验算承载力。

45704510457045

101410

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mm b 200=，如图所示。钢板所受轴心拉力设计值为kN N 492=。钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为43E 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t 。 （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。

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Q390。该柱对两个主轴的计算长度分别为m l x 150=，m l y 50=。

要求：试计算其最大稳定承载力max N 。

y

x

x

y A-A

40

800⨯30

1120

⨯40

800⨯

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，混铁炉车间，初轧车间；重型机械厂的铸钢车间，水压机车间，锻压车间等。近年随着网架结构的大量应用，一般的工业车间也采用了钢结构。

2、大跨结构

如飞机装配车间、飞机库、干煤棚、大会堂、体育馆、展览馆等皆需大跨结构。其结构体系可为网架、悬索、拱架以及框架等。

3、塔桅结构

包括塔架的桅杆结构，如电视塔、微波塔、输电线塔、钻井塔、环境大气监测塔、无线电天线榄杆、广播发射桅杆等。

4、多层、高层及超高层建筑

多层和高层建筑的骨架可采用钢结构。工业建筑中的多层框架和旅馆、饭店等高层或超高层建筑，宜采用框架结构体系、框架支撑体系、框架剪力墙体系。近年来钢结构在此领域已逐步得到发展。

5、承受振动荷载影响及地震作用的结构

设有较大锻锤的车间，其骨架直接承受的动力尽管不大，但间接的振动却极为强烈，可采用钢结构。对于抗地震要求高的结构也宜采用钢结构。

6、板壳结构

如大型油库、油罐、煤气库、高炉、热风炉、漏斗、烟囱、水塔以及各种管道等。

7、其他构筑物

如栈桥、管道支架、井架和海上采油平台等。

8、可拆卸或移动的结构

商业、旅游业和建筑工地用活动房屋，多采用轻型钢结构，并用螺栓或扣件连接。

作业具体要求：

1. 封面格式（见文件最后部分）

封面名称：大连理工大学《钢结构》大作业，字体为宋体加黑，字号为小一；

姓名、学号、学习中心等字体为宋体，字号为小三号。

2. 文件名

大作业上交时文件名写法为：[姓名奥鹏卡号（学号）学习中心]（如：戴卫东101410013979浙江台州奥鹏学习中心[1]VIP）；

离线作业需用word文档写作，不要提交除word文档以外的文件，word文档无需压缩。

以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业（注意命名），点提交即可。如下图所示。

截止时间：2016年9月6日前。

3. 正文格式

作业正文内容统一采用宋体，字号为小四。

注意：

作业应该独立完成，不准抄袭其他网站或者请人代做，如有雷同作业，成绩以零分计。上交往年作业题目或者其他科目作业的，成绩以零分计。引用他人文章的内容，需在文中标注编号，文章最后写出相应的参考文献。引用内容不得超过全文的20%。

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