2022年钢结构作业参考答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 钢结构作业一答案一、填空题1.235N/mm 2；B；沸腾钢； E43 型；2.脆性；3.铁；4. 弹性阶段；屈服阶段；强化阶段；颈缩阶段5. 运算长度与回转半径 强度高,塑性和韧性好；6、yf 和 uf；7、塑性变形才能和冶金质量；8、S 和 P；9、250；10、残余应力使构件的刚度降低,使构件的稳固承载力降低,且对弱轴的影响比强轴大；11、易腐蚀和耐热不耐火；12、 5和10；13、不同温度下的冲击韧性指标；14、采纳一般工艺就可完成合格的焊缝的性能；15、构件有裂纹、孔洞、刻痕、凹角及截面突变时,在缺陷处显现高峰应力的现象；16、高度为

2、 200 毫米厚度为 a 类的热轧一般工字钢截面；二、挑选题1.A 2.B 3.C 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B 9.C 10.B 11.A 12.D 13.A 三、简答题1. 答： Q235钢材单向拉伸的应力- 应变图如下图所示；ufyfefpf/%（1）弹性阶段： OAE段pf为比例极限,ef为弹性极限； （2）弹塑性阶段：EC段 yf为屈服强度,y 为屈服应变； （3）屈服阶段：CF段；（ 4）强化阶段： FB 段 uf为极限强度； （5）颈缩阶段： BD段 t 为拉断应变；2. 钢材的力学性能指标主要有屈服强度；抗拉强度；伸长率；弹性模量；3. 随着时间的增长, 钢材中少量的

3、以固溶体形式存在于纯铁体结晶中的碳和氮化物将逐步地从晶体中析出, 形成自由的碳化物和氮化物微粒,散布于晶粒之间, 对纯铁体的变形起着遏制作用,使钢材的强度提高,而塑性和韧性大大降低,这种变化称为时效硬化；钢材进入他塑性阶段以后,间歇重复加载将使弹性变形范畴扩大,这就叫应变硬化；4.简述钢材的应变硬化性能,并绘图说明；（5 分）构件在冷加工（冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切）过程中使钢材产生很大的塑性变形,产名师归纳总结 生塑性变形的钢材在重新加荷时将提高屈服点,同时降低塑性和韧性；（4 分）；第 1 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1 钢

4、材的硬化（ 2 分）5. 依据给定的图形,简洁说明温度对钢材性能的主要影响（5 分）；（a）（b）答案要点：（a）图表示正温范畴：随着温度的提高,钢材的强度降低；200OC 以内变化不大, 430-540OC,强度急剧下降,600 OC 强度很低不能承载； （250 OC 邻近有兰脆现象）（b）图表示负温范畴：负温范畴强度提高,变形才能减小,材料转脆,对冲击韧性的影响非常突出；（在 T1 和 T2 之间称为温度转换区,材料的由韧性破坏到脆性破坏是在这一区间完成的） ；作业二答案 一填空题 1.90 ；2. 强度,刚度,稳固；3. 弯曲,扭转,弯扭；4. 较厚焊件的厚度5.强度高,塑性和韧性好；

5、6. 单位剪切角1换算长细比 0x二 挑选题 1.A 2.C 3D 三简答题 1. 答： 格构式轴心受压构件绕虚轴发生弯曲失稳时,由于剪力要由比较脆弱的缀材负担,剪切变形较大, 导致构件产生较大的附加变形,它对构件临界力的降低是不能忽视的,经理论分析, 用换算长细比 ox 代替对 x 轴的长细比 x,就可以确定考虑缀才剪切变形影响的格构式轴心受压构件的临界力；2. 答： 纵向残余应力纵向残余应力使构件刚度降低,也降低稳固承载力；初弯曲由于残余应力的存在,初弯曲使截面更早进入塑性,降低稳固承载力；初偏心初偏心对稳固承载力的影响本质上同初弯曲；名师归纳总结 杆端约束杆端约束越强（如固定）,承载力会

6、越高；第 2 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3答：（1）依据绕实轴的整体稳固性,挑选肢件的截面；挑选方法与实腹式轴心受压构件的截面挑选方法完全相同；（2）依据等稳固条件,确定两分肢间的距离；（3）验算整体稳固性和分肢稳固性,包括对刚度的验算；（4）但有截面减弱时,应验算构件的强度；四运算题1、解：（1）截面几何参数为：A225014825090003 mm4 mm,I x12503 27824225031 .325108,12I y211425033. 65107mm40. 859,12ixIx/A1 . 32510 8121 .3

7、mm,9000iyIy/A3 . 657 1063 . 7 mm,9000（2）刚度验算：xl0x/ix6000/121 . 349 . 5150yl0y/iy3000/637.47.1150（3）整体稳固验算：按长细比最大值49.5,查表得N16003 10207 N/2 mmf215 N/2 mmA0 . 85990002. 解： 1 验算整体稳固A2 10 4mm Ix7.595 10 8mm I y2.134 10 8mm i x194.87mm i y103.30mm x51.23 y0.785 y48.40 =150 对 x 轴为 b 类截面,对N222 .9 N/2 mmf215

8、N/2 mmyA假如承担静力荷载,材料为冷静钢,就在答应范畴之内（2）局部稳固验算a翼缘b9. 751001.2351001.51.2315.13tyfb腹板h 0402505.2352505.51. 2350.66twfy局部稳固满意要求名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 作业三答案一填空题1. 边缘屈服；全截面塑性；有限塑性进展强度；有限塑性进展强度；边缘屈服；2强度高,塑性和韧性好；3b0 6.3、A 二挑选题1、B 2、A 三简答题4、答：加劲肋按其作用可分为两种：一种是为了把腹板分割成几个区格,以提高腹板的局

9、部稳固性, 称为间隔加劲肋；另一种除了上述作用外,仍有传递固定集中荷载或支座反力的作用,称支承加劲肋；在公式 NA f中, A 为加劲肋和加劲肋每侧 15 t w 235 / f y（wt 为腹板厚度）范畴内的腹板面积；为轴心受压稳固系数,由 l / zi 运算,对中间加劲肋按 b 类截面查得,对支座加劲肋按 c 类截面查得,0l 为腹板运算高度 0h,zi 为绕 z z 轴的回转半径；四运算题1解：名师归纳总结 H1530021090018000mm22.49109mm40.6第 4 页,共 7 页xI1109003153004507.52212W xIx2.491095.3581063 m

10、mh465107mm42Iy1900103115300326.75751212lyIv61.27mmAyly500081.6ly61.27b64320Hh1yt122352yWx4.4hf235 2352.4331.15432018000930181.615281.625.3581064.4930- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - b1.070.282/ 461.070.282/ 2.4330.9541.0VAffy89.810221523522.7kN8523585235作业四答案一 填空题1.分岔失稳 二 简答题2.弯曲屈曲1. 平面外稳固承载力运算

11、公式为：NtxMxfdyAbW x其中b 受弯构件整体稳固系数tx 运算平面外稳固时的弯矩等效系数y 轴压构件绕弱轴的整体稳固系数；三运算题1、解：（1）截面几何参数为：iA22501276012151203 mm9mm4/,I x1250784323876031 .3310,12I y211225033. 125107mm4i,xIx/A1 . 339 10297 mm,1512012yIy/A3 . 1257 1046 mm,Wx 11 . 339 103923 3400000 mm15120（2）整体稳固验算：x l 0 x / i x 10000 / 297 33 . 7,y l 0

12、y / i y 5000 / 46 108 . 7,依据b类截面,查表得 x .0 9232 2 2 5 2 7N Ex EA / x 3 . 14 2 . 06 10 15120 / 33 . 7 .2 7 10 N,3 7mx 1 0 2. N / N Ex 1 2.0 60 0 10 / .2 7 10 .0 99 6,工字形截面的 x 1 . 05,弯矩作用平面内的整体稳固：1 1M x F l 140000 10 350kN m4 43 6N mx M x 600 10 0.996 350 103 3 7x A x W 1 x 1 0.8 N / N Ex 0.923 15120 1

13、.05 3400 10 1 0.8 600 10 / 2.7 10 2 2142.4 N / mm 215 N / mm故整体稳固满意要求；作业五答案名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一填空题1. 焊接；螺栓连接；2螺栓杆被剪断板件被挤压破坏板件净截面强度不够二挑选题1.C 2.D 3.C 三简答题1. 答：抗剪螺栓的 5 种破坏形式：（1）钢板剪断,可通过限制端距 e3 2d0, 以防止板因受螺栓杆挤压而被剪断； （2）螺栓杆弯曲破坏,可通过限制板叠厚度不超过 5d,以防止螺杆弯曲过大而破坏； （3）螺栓杆被剪断,

14、通过运算单个螺栓抗剪承载力设计值保证；（ 4）孔壁挤压,通过运算螺栓承压承载力设计值保证；（5）板被拉断,通过运算板间净截面强度保证；2. 答：一般螺栓连接在抗剪时依靠杆自身承压和螺栓抗剪来传递剪力,在扭紧螺帽时产生的预拉力很小, 其影响可以忽视； 而高强度螺栓就除了其材料强度高之外仍给螺栓施加很大的预拉力, 使被连接构件的接触面之间产生挤压力,力；这种挤压力和摩擦力对外力的传递有很大的影响；因而, 垂直于螺栓杆的方向有很大的摩擦 高强度螺栓连接单纯依靠被连接构件间的摩擦阻力传递剪力,以剪力等于摩擦力为承载才能极限状态；承压型高强度螺栓连接的传力特点是剪力超过摩擦时,构件间发生相对滑移,螺栓杆

15、身与孔壁接触,开头受剪并和孔壁承压；但是,另一方面；摩擦力随外力连续增大而逐步减弱,倒连接接近破坏时,剪力全部由杆身承担； 承压型高强度螺栓以螺栓或钢板破坏为承载才能极限状态,可能的破坏形式与一般螺栓相同； 这种螺栓连接仍以不显现滑移作为正常使用极限状态；承担拉力的高强度螺栓连接, 由于预拉力的作用,构件间在承担荷载前已经有较大的挤压力,拉力作用第一要抗击这种挤压力, 至构件完全被拉开后, 高强度螺栓的受拉力的情形就和一般螺栓受拉相同；不过,连接的变形要小的多,当拉力小于挤压力时,构件未被拉开,可以削减锈蚀危害,改善连接的疲惫特性；3答：螺栓杆剪断,孔壁挤压,钢板被拉断,钢板剪断,螺栓弯曲四运

16、算题1、解：一个高强螺栓的抗剪承载力设计值：Nb0.9nfp0.920.45 110=89.1kNv一个螺栓受到的力为N/4. 356.4kN;NNb89.1kN; Nv4净截面运算：名师归纳总结 An180 10221.5 102 1370mm第 6 页,共 7 页NN1-0.5n 1=N1-0.52）= . 0 75 Nn40.75nNfANA f-3 1370 215 10393kN0.750.75Nmin356.4kN所以该连接所能够承担的最大拉力为356.4kN ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2. 此题有三种解法,先将其中一种具体过程列出如下：解：依据钢板和拼接盖板的厚度,角焊缝的焊脚尺寸为：. 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页