大连理工大学《钢结构》大作业
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题目一：螺栓连接
试设计如下图所示的焊接工字形截面梁的工地拼接接头。

其截面为：翼缘—380mm ×20mm ，腹板—1000mm ×10mm ，钢号Q345。

采用摩擦型连接高强度螺栓，接触面喷砂处理，接头处的弯矩和剪力设计值为M=800KN ·m ，V=600KN 。

验算，上、下翼缘的拼接接头需要的螺栓数目。

螺栓要求为10.9级M22螺栓。

n
1000
解答：受力最大的为最上排螺栓，所受剪力和拉力为：
题目三：双角钢屋架端斜杆截面整体稳定性验算
已知钢屋架的端斜杆，截面为双角钢2∟125×80×10，长肢相连，如下图所示，承受的轴心拉力设计值kN 550=N ，两主轴方向计算长度分别为
cm 240y 00==l l x ，试验算此截面的整体稳定性。

钢材为Q235。

y y
x
x
12
2∟125×80×10
解答：本题为双角钢轴压构件整体稳定验算，由于截面为单轴对称的构件，因此，绕非对称轴x 轴的长细比用λx=l
0x i x
计算，但绕对称轴y 轴应取计及扭转效应的换
算长细比λyz 代替λy 。

（1）计算用数据
由附表可得：ƒ＝215N/mm 2,A ＝39.4cm 2,i x ＝3.98cm ，i y ＝3.39cm （2）计算长细比 λx ＝l 0x i x
＝240
3.98＝60.30
λy ＝l
0y i
＝240
3.39＝70.80
绕y 轴的长细比采用换算长细λyz
代替λy ，
b 2
t
＝81＝8<0.48l oy b 2
＝0.48×2408
＝14.4
λyz ＝λy ＝(1+1.09b 2
4l 0y
2
t 2
)＝70.80×（1+1.09×842402×12
）＝76.29
（3）验算整体稳定性
对x 、y 轴均属于b 类截面，且λyz >λy ，由附表得φyz ＝0.712
N φyzA
＝
550×1030.712×39.4×102
＝196.06N/mm 2<215N/mm 2
满足整体稳定性要求。

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？
解答：钢构件及其连接总是存在着微观裂纹，在循环荷载作用下，构件及连接的微观裂纹不断扩展、有效截面不断被削弱，直至其承载能力不足而导致断裂破坏。

这种破坏即为疲劳破坏。

疲劳破坏属脆性破坏，破坏非常突然，几乎以2000ms 的速度断裂，比塑性破坏产生的危害更为严重和危险。

钢材具有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。

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。

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。