大工13秋《钢结构》大作业答案

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d 。为21.5mm 。构件接 触面经喷砂后涂无机富锌漆， J =0.35。作用在螺栓群重心处的轴向拉力 N 二800kN 。

要求：验算承载力。

解：根据钢结构规范7.2.2

忧=0.9g ” p=0.9 X 2X 0.35 X 155=97.65KN

螺栓群可承受拉力验算：

N=10X 97.65=976.5KN > 800KN 螺栓群承载力符合要求;

无栓孔削弱的钢板承载力验算：

N=Af=14X 370X 215=1113.7KN > 800KN 无削弱截面满足;

栓孔处净截面验算(考虑孔前传力)：

_ AJ 14X(370-5X21^)X215

證 l-0-SX^

削弱截面满足； 故承载力满足要求。

a 0141 9 二 1053.5KN>800KN

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l °x "5m , l °y =5m 要求：试计算其最大稳定承载

力N max 。

解：

（1）截面特性计算:

A =2 80 40

120 -2 4 3 = 976cm 2 1 80 1203 -77 1123 A 2.51 106cm 4

12

A =2 — 4 803 =3.41 105cm 4

12 976 （2）稳定承载力计算：

查表得，x =0.851, \ =0.811

2 7

N max 二 y Af =0.811 976 10 315 = 2.49 1 07N

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：高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别

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 Ix

iy i y 5

3

?41 10 =18.69cm

A i x I 5 2.51 10 0.71cm

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）。