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。

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：受力最大的为最上排螺栓，所受剪力和拉力为：
kN n N N v 1540600===
kN y m y M N 5.67)
160*280*2(*2160
*10*8002
232
1
1
1=+==
∑ 单个螺栓的抗剪承载力：
kN P n N f b v 75.69155*5.0*1*9.09.0===μ
kN P N b C 124155*8.08.0===
拉剪共同作用：1759.0124
5
.6775.6915＜=+=+b i i b v v N N N N 所以上、下的拼接接头需要的螺栓数目如图所示40颗是安全的
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
，两主轴方向计算长度分别为
，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：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0x
x x
l i λ=
计算，但绕对称轴y 轴应取计及扭转效
应的换算长细比yz λ代替
y λ。

（1）计算用数据 由附表可得：
2
215/f N mm
=，
2
39.4A cm
=，
3.98x i cm =， 3.39y i cm =
（2）计算长细比
024060.303.98
x x x l i λ===
0240
70.803.39
y
y y l i λ===
绕y 轴的长细比采用换算长细比
yz
λ代替
y
λ，
0228240
80.480.4814.418
y l b t b ==<=⨯= 442222201.09 1.098170.80176.292401yz y y b l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭
（3）验算整体稳定性
对x 、y 轴均属于b 类截面，且yz λ>x λ，由附表得：
0.712yz ϕ=
322
255010196.06/215/0.71239.410yz N
N mm N mm A ϕ⨯==<⨯⨯
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？
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。