大工16春大连理工大学网络教育《钢结构》大作业要点.doc

大连理工大学《钢结构》大作业 学习中心： 姓 名： 学 号： 题目一：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。螺栓孔径为。构件接触面经喷砂后涂无机富锌漆，。作用在螺栓群重心处的轴向拉力。 要求：验算承载力。 解： 1．验算螺栓承载力 摩擦型连接单个高强度螺栓的抗剪承载力设计值为： 式中——传力摩擦面数目，取 ——单个高强度螺栓预拉力，按 的单个高强度螺栓预拉力表，10.9级，M20取值为155＝0.9×2×0.35×155＝97.65 KN 螺栓群拉应力承载验算： N＝10个×＝10 2．验算连接板承载力 为防止连接板因螺孔削弱而拉（）断，还需验算连接板的承载力，又分为毛截面处和螺孔截面处，毛截面处计算公式如下： 式中 ——连接板的毛截面面积，（）5180mm2 ——钢材的抗拉（或抗压）强度设计值，按钢材强度设计值表 取值为215N/mm2 ＝5180×215＝ 1113700N＝1113.7KN＞800KN，满足承载力 螺孔处截面计算公式如下（考虑孔前传力）： 式中 ——连接板的截面面积，为21.5mm，则面积 14×〔（）－5×21.5〕3675mm2 ——钢材的抗拉（或抗压）强度设计值，按钢材强度设计值表 取值为215N/mm2 ——螺栓数量， ＝1053.5KN＞800KN 结论：整体承载力满足要求。 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，如图所示。钢板所受轴心拉力设计值为。钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为型，手工焊。取形坡口焊缝。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。 解： 按对接焊缝轴心拉力强度公式，钢板所需的厚度如下式： 式中——轴心拉力，92KN ——焊缝计算长度。用引弧板和引出板施焊时取宽度， 不用引弧板和引出板施焊时，实际长度减去2t，=200-2t ——对接焊强度设计值，型，手工焊按《钢 结构设计规范》(GB50017-2014)强度设计指表取值 假设mm，则取值为N/mm2，取值 ＝11.44 mm 则钢板所需的厚度≥11.44mm 假设mm，则取值为185N/mm2取值 ＝13.29 mm 则钢板所需的厚度≥13.29mm 假设mm，则取值为185N/mm2取值-2tmm 无论 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： 沿轴杆方向抗拉承载力，在《钢结构设计规范》(GB50017-2014)中每个摩擦型与承压型高强度螺栓的承载力设计值均等于0.8倍预拉力。 在同时承受剪力和杆轴方向拉力时，摩擦型要求是螺栓承受的剪力与受剪承载力之比加上螺杆承受轴力与受拉承载力应力比之和小于1.0，承压型要求是螺栓承受的剪力与受剪承载力之比的平方加上螺杆承受轴力与受拉承载力比的平方之和小于1.0，也就是说在同种荷载组合情况下，相同直径的承压型高强度螺栓在设计上的安全储备要高于摩擦型高强度螺栓的。 考虑到在强震反复作用下，连接摩擦面可能会失效，这时候的抗剪承载力还是要取决于螺栓抗剪能力和板件承压能力，因此抗震规范规定了高强度螺栓极限受剪的承载力计算公式。尽管承压型在设计数值上占有优势，但由于其属于剪压破坏型式，螺栓孔为类似普通螺栓的孔隙型螺栓孔，在承受荷载作用时的变形远大于摩擦型，所以高强度螺栓承压型主要用于非抗震构件连接、非承受动荷载构件连接、非反复作用构件连接。