工程力学天大出版第七章答案演示教学

1、F/2F此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除第七章剪切7- 1在冲床上用圆截面的冲头， 需在厚t= 5mm的薄钢板上冲出一个直径 d= 20mm的 圆孔来，钢板的剪切强度极限为320MPa。求(1) 所需冲力F之值。d = 20mm的圆孔时，钢板(2) 若钢板的挤压强度极限为 640MPa，问能冲出直径为 的最大厚度t应为多少？解：(1)根据钢板的剪切强度条件T -FS，得A 320106 0.0050.02100.5kN只供学习与交流因此，所需冲力 F为100.5kN。(2)根据钢板的挤压强度条件bsF bsAbsbs，得bs Abs 640 1060.0224 201.1kN根据钢

2、板的剪切强度条件板不被剪坏，应满足ASdtFn，如果钢201.110360.02 320 100.01m因此，能冲出直径为 d = 20mm的圆孔时，钢板的最大厚度t应为10mm。7- 2两块厚度t= 10mm，宽度b= 60mm的钢板，用两个直径为 17mm的铆钉搭接在 一起(见图)，钢板受拉力F = 60kN。已知铆钉和钢板的材料相同，许用切应力=140MPa,许用挤压应力bs = 280MPa，许用拉应力 = 160MPa。试校核该连接的强度。解：为保证接头强度，需作出三方面的校核。(1)铆钉的剪切强度校核每个铆钉所受到的力等于 F/2。根据剪切强度条件式(7 - 2)得 -b- -Q-

3、HI习题7- 2图FsT AsF/2nd2/4330 1017 10/4 266.1MPa满足剪切强度条件。(2) 铆钉的挤压强度校核上、下侧钢板与每个铆钉之间的挤压力均为Fbs= F/2,由于上、下侧钢板厚度相同，所以只校核下侧钢板与每个 铆钉之间的挤压强度，根据挤压强度条件式7- 4得Fbs氐SAbsF/2d t30 10317 10 3 10 10 3 288.2MPa bs满足挤压强度条件。nIIII.E/2Fmlnl(c)F上/2 -1(d)由于上、下侧钢板厚度相同，故验算下侧钢块即可,画出它的受力图及轴力图(图c, d)。截面n- n截面n- n为危险截面。对于截面n - n:例题

4、7-1图A b md t420.06 0.0170.01 4.3 10 mFn(T A60 1034.3 10 4139.5MPa d满足抗拉强度条件。综上所述，该接头是安全的。7 - 3图示一混凝土柱,其横截面为0.2X 0.2m2的正方形,竖立在边长为 a= 1m的正方(3) 钢板的抗拉强度校核形混凝土基础板上，柱顶上承受着轴向压力F = 100kN。若地基对混凝土板的支承反力是均习题7- 3此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除匀分布的，混凝土的许用切应力为=1.5MPa，问为使柱不会穿过混凝土板，板应有的最小厚度t为多少？解：以柱下部分为脱离体，的合力为：基础板对脱离体0.2 0

5、.2 4kNF 100 103F1 AA脱离体共每个剪切有4个面上的.、八剪剪切面，每个剪切面的面积为0. 2t。 力为：F S1F S2F S3FS4F1 100 103 4 1034424kN为使柱不会穿过混凝土板，应满足剪切强度条件，得As 4 0.2tFsFs4 0.224 103 41.5 106 4 0.280mm，F只供学习与交流t 为 80mm。为使柱不会穿过混凝土板，板应有的最小厚度7 - 4两块主板覆以两块盖板的钢板连接，用铆钉对接如图所示。主板厚度ti = 10mm ,盖板厚度t2 = 6mm。铆钉的许用切应力 = 115MPa，板的许用挤压应力bs = 280MPa。若

6、 接头拉力F = 300kN，采用直径d = 17mm的铆钉时，求每边所需铆钉的个数。t1习题7 - 4图解：设对接口一侧有(1)由剪切强度条件n个铆钉，则每个铆钉受力如 图7- 8所示。FsT ASF /2nnd/4(2)由挤压强度条件2Fn?n2 300 1030.0172 115 1065.75 个(b)m | n pmF n pFn习题7 - 4角军图bsFbsF/n dtibsF ndt1bs6.3个300 1030.017 0.01 280 106选择对接口一侧有 7个铆钉。7 - 5 一对规格为75mm x 50mm x 8mm的热轧角钢，用螺栓将其长肢与节点板相连。已知作用力F

7、 = 128kN，角钢和节点板的材料都是Q235钢；节点板厚 =10mm，螺栓的直径d = 16mm，螺栓连接的许用切应力=130MPa ,许用挤压应力bs = 300MPa，角钢的许用拉应力=170MPa，试确定此连接需要的螺栓数目。习题7- 5图解：设此连接需要的螺栓数目为 n个。(1)由剪切强度条件n(2)校核挤压强度4Fnn4 128 1030.0162 130 1064.897 个5dsFnd bs2.67 个128 1030.016 0.01 300 106此连接需要的螺栓数目为 5个。7- 6如图两矩形截面木杆， 用两块钢板连接。 截面的宽度b= 250mm,高度为h,沿拉 杆顺纹方向受轴向拉力F=50kN，木材的顺纹许用切应力 = 1MPa，顺纹许用压应力和L。c=