钢结构第二章作业
(0763)《钢结构基本原理》网上作业题及答案
（0763）《钢结构基本原理》网上作业题及答案1：第四章轴心受力构件2：第五章受弯构件3：第三章钢结构的连接4：第一章绪论5：第六章拉弯与压弯构件6：第二章钢结构的材料1：[论述题]11-17题：11、选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性―塑性材料的依据是什么？12、请问钢材的强度常常用哪两个指标来表示？设计中如何考虑或使用这两个指标？13、钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的结构。
钢结构与其它材料的结构相比，钢结构具有哪些特点？14、钢材塑性性能可用哪两个指标表示？这两个指标有什么特点？15、引起钢材变脆的因素有哪些？16、钢材塑性性能伸长率δ5和δ10各表示什么含义？数值的大小关系如何？17、选择结构用钢材时要考虑哪些材料性能？参考答案：11、答：依据：他是①钢材弹性及塑性工作的分界点，且钢材屈服后，塑性变形很大（2%―3%）。
极易为人们察觉，可以及时处理，避免突然破坏；②从屈服开始到断裂，塑性工作区域很大，比弹性工作区域约大200倍，是钢材极大的后备强度，且抗拉强度和屈服强度的比例又较大，这二点一起赋予构件屈服强度作为强度极限的可靠安全储备。
弹塑性材料的依据：①对于没有缺陷和残余应力影响的试件，比例极限和屈服强度是比较接近，又因为钢材开始屈服时应变很小，因此近似认为在屈服点以前钢材为完全弹性的，即将屈服点以前的应力应变图简化为一条斜线；②因为钢材流幅相当长，而强化阶段的强度在计算中又不用，从而将屈服点后的应力应变图简化为一条水平线。
12、答：钢材的强度指标常常用屈服强度和抗拉强度来表示。
依据屈服强度确定构件截面尺寸，抗拉强度体现了构件或结构的安全储备。
13、答：优点：⑴钢结构强度高，强重比大、塑性好、韧性好；⑵材质均匀，几乎完全符合我们学过的力学假定；⑶制作简便，施工工期短。
缺点：⑴耐热但不耐火；⑵钢结构易腐蚀，维护费用大。
14、答：伸长率和断面收缩率；伸长率测量方便；断面收缩率能更好地衡量材料的塑性性能。
钢结构复习题 第二章
第二章 钢结构的材料一、名词解释1．塑性2．韧性３．冷脆4．热脆5．塑性破坏6．脆性破坏7．冷弯性能合格8．应力集中9．应力幅10.疲劳寿命二、判断题1．钢材具有良好的塑性，因此钢结构只发生塑性破坏2．钢材的强度设计值f 是以钢材的抗拉极限强度u f 为依据的。
3．钢材材质较均匀，因此在各个方向受拉时的强度均相同。
4．2.0σ就是应力应变曲线上应变值为0.2%时所对应的应力值。
5．应力集中常使该处材质处于双向或三向受拉应力状态，材质转脆。
6．只要设计合理或制造正确就可避免钢结构的脆性断裂。
7．冷加工使钢材强度提高，故普通钢结构设计中可利用此提高的强度来进行结构设计。
8．焊接结构的疲劳强度破坏并不是最大应力重复的结果，而是焊接处足够大小的应力幅重复的结果。
9．按现行钢结构设计规范进行钢结构疲劳验算时，疲劳荷载计算中不考虑其荷载动力系数。
10．钢结构脆性断裂就是当某处应力达到y f 或u f 时发生的突然破坏11．塑性变形是不能恢复的，因此塑性破坏比脆性破坏更危险。
12．应力集中可产生三轴受拉的应力状态，它对钢结构抗低温冷脆性有严重的不良影响，但因为它提高了钢材的屈服点，故对提高钢结构的疲劳强度是有利的。
13．结构钢材的伸长率以δ5和δ10 表示，下标5或时代表标准试件的截面面积为5或10平方厘米。
三、单项选择题1．钢材疲劳验算公式][σσ∆≤∆中σ∆是根据（ ）A:永久荷载设计值 B: 循环荷载设计值C: 永久荷载标准值 D: 循环荷载设计标准值2．下列钢材化学成分中对钢材性能有害的元素是（ ）Ⅰ硼 Ⅱ氧 Ⅲ硅 Ⅳ氮 Ⅴ硫 Ⅵ 磷A: Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ B: ⅡⅣ Ⅴ ⅥC: Ⅰ硼 硅 氮 磷 D: Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ3.锰、硅、铝常作为脱氧剂加入钢水中，它们的脱氧能力从强到弱的顺序是（）A: 铝<锰<硅 B: 硅<锰<铝C: 锰<硅<铝 D: 铝<硅<锰4.钢材冲击韧性V C 随温度降低而显著降低，材料由塑性（温度为2T ）转变为脆性（温度1T ），如图，0T 为转变温度，则结构设计时取用结构所处的温度应大于（ ）A: 2T B: 1T C: 0T D: 2/)(20T T +5．Q235-D 钢材要求保证冲击韧性V C 值时的温度是（ ）A:0℃ B: -20℃ C:-40℃ D:20℃6．钢材应避免在“蓝脆区”进行热加工，以免引起裂纹，“蓝脆区”的温度是（ ）左右 A:250℃ B: 300℃ C:600℃ D:800℃7．焊接结构在循环荷载计算应力幅σ∆作用下，焊接处最大应力max σ为（ ）A ：)(抗拉强度u fB ：)(屈服强度y fC ：σ∆+y fD ：σ∆-y f 8：焊接结构在循环荷载计算应力幅σ∆作用下，焊接处最小应力min σ为（ ）A ：)(抗拉强度u fB ：)(屈服强度y fC ：σ∆+y fD ：σ∆-y f 9：下列说法除（ ）为均为疲劳破坏和脆性破坏共同特点。
2023年开放大学钢结构(本)单元小练习题目与答案
钢结构（本）章节小练习第一章绪论1．世界第一座铸铁拱桥是（）正确答案是：雪纹桥2．在公元前60年前后，我国就修建了（）正确答案是：铁链桥1．最早的钢结构由铁结构发展而来。
（）正确的答案是“对”。
2．钢结构的广泛应用源自于钢材的优异性能、制作安装的高度工业化、结构形式的丰富多样以及对复杂结构的良好适应等特点。
（）正确的答案是“对”。
1．下面关于钢结构特点说法有误的一项是（）正确答案是：耐热性差、耐火性好2．相比较来讲，最适合强震区的结构类型是（）正确答案是：钢结构3．相比较来讲，钢结构最大的弱点是（）正确答案是：易于锈蚀4．相比较来讲，当承受大荷载、动荷载或移动荷载时，宜选用的结构类型是（）正确答案是：钢结构5．下列均为大跨度结构体系的一组是（）正确答案是：网壳、悬索、索膜6．通常情况下，输电线塔和发射桅杆的结构形式属于（）正确答案是：高耸结构1．钢材在冶炼和轧制过程中质量随可得到严格控制，但材质波动范围非常大。
（）正确的答案是“错”。
2．钢材质地均匀、各向同性，弹性模量大，具有良好的塑性和韧性，可近似看作理想弹塑性体。
（）正确的答案是“对”。
3．结构钢具有良好的冷、热加工性能，不适合在专业化工厂进行生产和机械加工。
（）正确的答案是“错”。
4．钢结构在其使用周期内易因温度等作用出现裂缝，耐久性较差。
（）正确的答案是“错”。
5．钢材是一种高强度高效能的材料，可以100%回收再利用，而且没有资源损失，具有很高的再循环价值。
正确的答案是“对”。
6．钢材轻质高强的特性使钢结构在跨度、高度大时体现出良好的综合效益。
（）正确的答案是“对”。
1．结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的（）正确的答案是：可靠性2．结构可靠性主要包括（）正确的答案是：安全性、适用性和耐久性3．下列均为承载能力极限状态范畴的一组是（）.正确的答案是：构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂1．钢结构设计的目的是保证结构和结构构件在充分满足功能要求的基础上安全可靠地工作。
钢结构课后习题答案第五版
钢结构课后习题答案第五版钢结构课后习题答案第五版钢结构是一门重要的工程学科，它涉及到建筑、桥梁和其他基础设施的设计和施工。
在学习钢结构的过程中，习题是非常重要的一部分，它能够帮助学生巩固所学的知识，提高解决问题的能力。
本文将为大家提供钢结构课后习题答案第五版，希望对学习者有所帮助。
第一章：钢结构基础知识1. 钢结构的主要特点是什么？钢结构的主要特点是强度高、刚度大、重量轻、施工速度快、耐久性好等。
2. 钢结构的分类有哪些？钢结构可以根据用途分为建筑钢结构、桥梁钢结构和其他工业钢结构；根据结构形式分为框架结构、网架结构和悬索结构等。
3. 钢结构的设计应遵循哪些原则？钢结构的设计应遵循安全、经济、美观和可施工性的原则。
4. 钢结构的设计荷载有哪些？钢结构的设计荷载包括常规荷载（如自重、活载、风荷载等）和非常规荷载（如地震荷载、爆炸荷载等）。
5. 钢结构的连接方式有哪些？钢结构的连接方式包括焊接、螺栓连接和铆接等。
第二章：钢结构设计方法1. 钢结构的设计方法有哪些？钢结构的设计方法包括弹性设计、弹塑性设计和极限状态设计等。
2. 钢结构的荷载组合有哪些？钢结构的荷载组合包括常规组合（如最不利组合、最可能组合等）和非常规组合（如地震组合、爆炸组合等）。
3. 钢结构的稳定性分析有哪些方法？钢结构的稳定性分析包括弯曲屈曲、屈曲扭转和屈曲侧扭等。
4. 钢结构的疲劳分析有哪些方法？钢结构的疲劳分析包括应力范围法、应力振幅法和应力时间法等。
5. 钢结构的设计验算中需要考虑哪些因素？钢结构的设计验算中需要考虑构件的强度、稳定性、疲劳性、可靠性和施工性等因素。
第三章：钢结构的施工工艺1. 钢结构的制作工艺有哪些？钢结构的制作工艺包括切割、焊接、钻孔和涂装等。
2. 钢结构的安装工艺有哪些？钢结构的安装工艺包括吊装、定位、连接和调整等。
3. 钢结构的质量控制包括哪些方面？钢结构的质量控制包括材料的质量控制、制作过程的质量控制和安装过程的质量控制等。
钢结构设计-钢平台精选全文
2.2 平台铺板设计
1、铺板形式和构造
1）板：板厚一般2.5-8mm, 常用4,6mm，加劲肋钢板高度 L/12—l/15, 厚度大于其高度 间断焊，每段长度大于15t;
a) 花纹钢板焊接连接:
2.2 平台铺板设计
b) 轻型预制钢铺板螺栓连接
2.2 平台铺板设计
c) 压型钢板钢砼复合板抗剪销连接
：缀条与水平面的交角
单缀条：n=1;交叉缀条：n=2。
第二章 平台钢结构设计
建筑钢结构设计
②
缀条稳定计算： Nt
t At
Rt
f
Rt ――考虑单面连接时强度折减系数；
0.6+0.0015 （等边角钢）
Rt 0.5+0.0025 （短边相连的不等边角钢）
0.7（长边相连的不等边角钢）
当 Rt >1时取 Rt＝1，当 <20时，取 ＝20，为缀条最大长细比。
2.1 结构布置及结构形式：
2、柱间支撑形式：
平台柱两端都为铰接时，必须设置柱间支撑
2.1 结构布置及结构形式：
3、平台结构设计步骤
（1）结构体系布置 1）梁、柱平布置 a 柱距选择：一般6-8米为经济柱距，但要结合功能要求； 柱截面形式选择： 根据平台高度选择实腹柱还是格构柱； b 梁系选择：梁格布置体系选择；一级次梁间距均匀， 间距1.5-2.5米；二级次梁（铺板加劲肋）考虑板格要 求，一般0.6-1.0米。 2）柱间支撑布置 支撑类型：一般为交叉撑，需要通道时用人字撑或门形撑； 支撑形式：使用交叉撑角度30-60度，若角度太大用复合撑 （双层或多层）； 支撑位置：一般为中间支撑或两头均设置支撑，若平台较短 也可在一端设置一道支撑。
min A
房屋建筑钢结构设计第二章问答题
答：
屋盖支撑的作用
（1）保证屋盖结构的几何稳定性
（2）保证屋盖的刚度和空间整体性
（3）为弦杆提供适当的侧向支承点
（4）承担并传递水平荷载(如风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载)
（5）保证结构安装时的稳定与方便
布置原则：
（1）上弦横向水平支撑：
一般均应设置，当有天窗架时，天窗架也应设置。
答：
永久荷载：
屋面恒载、檩条、屋架及其他构建自重和维护结构自重。
可变荷载：
屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载及吊车荷载偶然荷载
2.3简述吊车梁的工作性能。
答：
吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用，及吊车的竖向荷载P，横向水平荷载（刹车力及卡轨力）T和纵向水平荷载（刹车力）T
L.。其中纵向水平刹车力T
一般情况下，可以不设，当房屋内设有托架或较大吨位的重级、中级工作制吊车、壁形吊车，或有大型振动设备，以及房屋高度较高，跨度较大，空间刚度要求较高时，均应在屋架下弦（三角形屋架也可在上弦）端节间设置纵向水平支撑。
（4）垂直支撑：
所有屋盖均需设置垂直支撑，屋架的垂直支撑应与上下弦横向水平支撑设置在同一柱间，使屋盖结构成为几何不变体系。
L沿吊车轨道方向，通过吊车梁传给柱间支撑，对吊车梁的截面受力影响很小，计算吊车梁时一般均不需考虑。因此，吊车梁按双向受弯构件设计。
2.4吊车梁的截面验算有哪些？
Hale Waihona Puke 答：强度验算、整体稳定验算、刚度验算、疲劳验算
（5）系杆：
是保证无横向支撑的其他屋架的侧向稳定，充当屋架上下弦的侧向支撑点。系杆有刚性系杆和柔性系杆。能承受压力的为刚性系杆，只能承受拉力的为柔性系杆。凡是在垂直支撑平面内的屋架上下弦节点处均应设置通长的系杆。此外，在屋架支座节点处和上弦屋脊节点处应设置通长的刚性系杆；当屋架横向支撑设在厂房两端或温度缝区段的第二柱间时，则在支撑节点与第一榀屋架之间设置刚性系杆，其余可采用柔性或刚性系杆。2.2钢屋架上所受的荷载有哪些？
钢结构基本原理课后习题答案完全版
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) f y tan '(
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)
2.2 如图 2-35 所示的钢材在单向拉伸状态下的 曲线，试验时分别在 A、B、C 卸载至零，则在三种情况下，卸 载前应变 、卸载后残余应变 c 及可恢复的弹性应变 y 各是多少？
f y 235N / mm2 c 270 N / mm2 F 0.025 E 2.06 105 N / mm2 E ' 1000 N / mm2
2.7 指出下列符号意义： (1)Q235AF (2)Q345D 答：
(4)Q235D
（1）Q235AF：屈服强度 f y 235N / mm2 、质量等级 A（无冲击功要求）的沸腾钢（碳素结构钢） （2）Q345D：屈服强度 f y 345N / mm2 、质量等级 D（要求提供-200C 时纵向冲击功 Ak 34 J ）的特殊镇静钢（低 合金钢） （3）Q390E：屈服强度 f y 390 N / mm2 、质量等级 E（要求提供-400C 时纵向冲击功 Ak 27 J ）的特殊镇静钢（低 合金钢） （4）Q235D：屈服强度 f y 235N / mm2 、质量等级 D（要求提供-200C 时纵向冲击功 Ak 27 J ）的特殊镇静钢（碳 素结构钢） 2.8 根据钢材下选择原则，请选择下列结构中的钢材牌号： （1）在北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁，承受起重量 Q>500KN 的中级工作制吊车，应选用何种 规格钢材品种？ （2）一厂房采用焊接钢结构，室内温度为-100C，问选用何种钢材？ 答： （1）要求钢材具有良好的低温冲击韧性性能、能在低温条件下承受动力荷载作用，可选 Q235D、Q345D 等； （2） 要求满足低温可焊性条件，可选用 Q235BZ 等。 2.9 钢材有哪几项主要机械指标？各项指标可用来衡量钢材哪些方面的性能？ 答：主要机械性能指标：屈服强度 f y 、极限强度 fu 以及伸长率 5 或 10 ，其中，屈服强度 f y 、极限强度 fu 是强度 指标，而伸长率 5 或 10 是塑性指标。 2.10 影响钢材发生冷脆的化学元素是哪些？使钢材发生热脆的化学元素是哪些？ 答：影响钢材发生冷脆的化学元素主要有氮和磷，而使钢材发生热脆的化学元素主要是氧和硫。 第四章
钢结构工程识图与施工课件第二章
只能生产彩涂薄钢板。
钢材的耐火、耐候性能一般均是在低碳钢或低合金钢中添
加与其相关的合金元素，添加的合金元素可综合提高数种性能
（包括力学性能、Z向性能和可焊性能）。
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2.3 影响钢材性能的因素
2.3.1 化学成分影响 2.3.2 培冶炼、轧制、浇铸和热处理的影响 2.3.3 钢材的硬化 2.3.4 温度的影响 2.3.5 复杂应力作用的影响 2.3.6 应力集中的影响 2.3.7 残余应力的影响 2.3.8 钢材的疲劳
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2．耐候性能
2.2 钢材 的性能
在自然环境下，普通钢材每5年的腐蚀厚度可达～1 mm。如果钢材处于腐蚀气体环境中，则更为严重。
对建筑钢材的耐候性能要求，它只需满足在自然环境下可裸露使用（如输电铁塔等），其耐候性提高到普通
钢材的6～8倍，即可获得良好效果。
同耐火钢一样，耐候钢一般也是在低碳钢或低合金钢中添
储备，屈强比越小，强度储备越大，钢材越安全。屈服点和抗拉强度是钢材强度的两项重要指标。
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2．塑性
塑性是指钢材破坏前产生塑性变形的能力，可由静力拉伸试验得
到的力学性能指标伸长率A和截面收缩率Z来衡量。A和Z数值越大，表 明钢材塑性越好。
伸长率A等于试件拉断后原标距的塑性变形（即伸长值）与原标距
的比值，以百分数表示，即
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2.3.1 化学成分的影响
钢的化学成分直接影响钢的颗粒组织和结晶构造，并与钢材力学性能有密切关系。
钢的基本元素是铁（Fe）和少量的碳（C）。碳 素结构钢中纯铁约占99%，其余是碳和硅（Si）、锰 （Mn）等有利元素以及在冶炼过程不易除尽的有害 杂质元素硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等。 在低合金高强度结构钢中，除上述元素外，还含有 改善钢的某些性能的合金元素，主要有钒（V）、钛 （Ti）、铌（Nb）和铝（Al），以及铬（Cr）、镍 （Ni）、钼（Mo）、稀土（RE）等。其总含量一般 低于3%。在钢中碳和其他元素的含量尽管不大，但 对钢的力学性能却有着决定性的影响。
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解：按规范规定计算吊车梁的强度、稳定时，因考虑两台吊车满载时的作用，但验算竖向刚度时，取用荷载标准值。
计算制动梁的水平方向刚度、吊车梁在竖向的刚度和验算疲劳时，只考虑一台吊车的荷载标准值作用
1.内力计算
（1） 两台吊车荷载作用下的内力
（a ） 竖向轮压作用
首先依荷载标准值计算。
根据结构力学和材料力学知识可知在图（a ）（b ）所示轮压位置可分别算得梁的绝对最大弯矩
k max
M
，和梁的支座处最大剪力
k max V
，
,max
689 6.38-324+=k M
k m
=⨯⨯ （1.522.36）3138.7N
,max 324
(2.55+3.39+8.8+9.64+11.16+12)=1283.5812
k kN
V =
（b ） 横向水平力作用
作用在一个吊车轮上的横向水平力标准值为
,max 0.10.132432.4k
k kN
T
P ==⨯=
其作用位置与竖向轮压相同，因此，横向水平作用下产生的最大弯矩M
ky 与支座的水平反
力
k
H
可直接按荷载比例关系求得：
3138.732.4/324313.9ky
kN m
M
=⨯=
1283.5832.4/324128.4k
kN
H
=⨯=
（2） 一台吊车荷载作用下的内力（图c.d ） （a ） 竖向轮压作用
,max
502 4.653240.842062M
k kN
=⨯-⨯=
,max 324
(4.91 5.7511.1612)=913.1412
k kN
V =
+++ （b ）
横向水平力作用
其作用位置与竖向轮压相同，按此可得
206232.4/324206.2ky
kN m
M
=⨯=
913.1432.4/32491.3k
kN
H
=⨯=
根据以上计算，汇总所需内力如下表所示
吊车 台数
荷
载
,max M k kN m max
M kN m ky
M
kN m
y
M
kN m
,max
k V
kN
max
V
kN
两 台
吊车 3138.7
1.1x1.4x3138.7=4833.6
313.9
1.4x313.9
=439.54
1283.58
1.1x1.4x1283.58=1976.7
自重
0.05x3138.7=156.9 1.2x156.9= 188.3
0.05x1283.58=64.2 1.2x64.2= 77
∑
3295.6 5021.9 1347.8 2053.72
一台
吊车
2062 206.2 913.14
2. 截面几何性质 （1）吊车梁 毛截面惯性矩
4
32
1.4160/12250
2.481.22060292.3x cm I =⨯+⨯⨯⨯=
净毛截面面积
2
(502 2.2) 2.4(501 2.2) 2.4 1.4160
109.44114.72224448.16n
cm
A
=-⨯⨯+-⨯⨯+⨯=++=
净截面的形心位置
1
(114.72162.422481.2)/448.1682.16cm y
=⨯+⨯=
净截面惯性矩 32
1.4160/122240.96109.448
2.16114.7280.24nx
I =⨯+⨯+⨯+⨯
419255442.03cm =
净截面模量
3119255442.03/(82.16 1.2)23457.80nx W cm =+=
半个毛截面对x 轴的面积矩：350 2.481.280 1.44014224x S cm =⨯⨯+⨯⨯= （2） 制动梁
净截面面积：22.4(502 2.2)860.838.6216.84n A cm =-⨯+⨯+= 截面形心至吊车梁腹板中心之间的距离： 0(6368.810638.6)/216.84
38.86
x c m =⨯+⨯= 33224ny =2.450/12109.4438.860.886/1268.824.14+38.667.14=285749.35cm I ⨯+⨯+⨯+⨯⨯净截面惯性矩：
对11y y ----轴的净截面模量：3
1285749.35/(38.8625)4474.62ny W cm =+=
3． 截面验算 （1）强度验算
上翼缘最大正应力：
66
22
33
115021.910439.5410312.31/300/23457.80104474.6210y X nx ny M M N mm f N mm W W σ⨯⨯=+=+=>=⨯⨯腹板最大剪应力
3322
42053.72101422410101.28/180/2060292.31014v
x w VS N mm f N mm I t τ⨯⨯⨯===<=⨯⨯
腹板局部压应力验算
()322
1.35 1.1 1.43241010
2.37/310/14502150524c w z F N mm f N mm t l σψ⨯⨯⨯⨯===<=+⨯+⨯
（2）疲劳验算
仅按吊车荷载计算
62
4
2060.561081487.11/19255442.0310
X nx M y N mm I σ⨯∆==⨯=⨯ 按疲劳计算的构件和连接分类，此处应为2类，由表2-11查的容许应力幅[]2144/mm N σ∆=，吊车梁欠载效应的等效系数由表2-12查的f =0.8α，则：
22f =0.887.11=69.69/mm 144/N N mm ασ∆⨯<。