CL4第三章-剪切

1、第三章第三章 剪切和联接的实用计算剪切和联接的实用计算mmFFmmRF0302F1FFm-mmmF连接件：连接件：在构件连接处起连接作用的部件。（如：在构件连接处起连接作用的部件。（如：螺栓、销钉、键、铆钉、木榫接头、焊接接头螺栓、销钉、键、铆钉、木榫接头、焊接接头等。）等。） 剪切概述剪切概述螺栓连接螺栓连接销轴连接销轴连接铆钉连接铆钉连接二二 剪切与挤压的实用计算剪切与挤压的实用计算 第三章第三章 剪切和联接的实用计算剪切和联接的实用计算3-1 剪切的概念和实例剪切的概念和实例 构件的受力特点：作用于构件两侧的外力的合力构件的受力特点：作用于构件两侧的外力的合力是一对大小相等、方向相反、作

2、用线相距很近的是一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的横向力。横向力。变形特点：以两力变形特点：以两力P之间的横截面为分界面，构之间的横截面为分界面，构 件的两部分沿该面发生相对错动。件的两部分沿该面发生相对错动。剪切：位于两力间的截面发生相对错动受力特点：作用在构件两侧面上的外力的合力大小相等、方向相反、作用线相距很近。FFFsFsFsACL4TU1bsbsbsAFCL4TU13-2 剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算一、剪切的实用计算一、剪切的实用计算 剪应力在剪切面上的分布情况比较复杂，在剪应力在剪切面上的分布情况比较复杂，在工程设计中为了计算方便，假设剪应力在剪切工程设计中为了

3、计算方便，假设剪应力在剪切面上均匀分布。据此算出的平均剪应力称为名面上均匀分布。据此算出的平均剪应力称为名义剪应力。义剪应力。=QAFsA=QA 剪应力强度条件：剪应力强度条件：许用剪应力许用剪应力可以从有关设计手册中查可以从有关设计手册中查得，或通过材料剪切实验来确定得，或通过材料剪切实验来确定CL4TU2二、挤压的实用计算二、挤压的实用计算假设挤压应力在挤压计算面积上均匀假设挤压应力在挤压计算面积上均匀分布分布bsbsbs=PA当挤压面为平面时，当挤压面为平面时，Abs等于此平面等于此平面的面积的面积当挤压面为圆柱面当挤压面为圆柱面时：时：Abs等于此圆柱面在直等于此圆柱面在直径面上的投影

4、面积，径面上的投影面积，即即At dbs CL4TU3挤压强度条件：挤压强度条件：bsbsbsbs=PAbs 的数值可由试验确定。设计时可查的数值可由试验确定。设计时可查有关手册有关手册 例例3-1 图示受拉图示受拉力力P作用下的螺栓，作用下的螺栓，已知材料的剪切许用已知材料的剪切许用应力应力是拉伸许用应是拉伸许用应力力的的0.6倍。求螺倍。求螺栓直径栓直径d和螺栓头高和螺栓头高度度h的合理比值。的合理比值。CL4TU4CL4TU4，7解：解：Pdh ( ) 1( )( ) .12424得：dhPd242 ( ) 例例3-2 ： 拉杆头部尺拉杆头部尺寸如图所示，已知寸如图所示，已知 =100M

5、Pa，许用挤压应，许用挤压应力力bs=200MPa。校核拉。校核拉杆头部的强度。杆头部的强度。CL4TU5CL4TU5，8解：解：Pdh401020106373. MPabsPDd440104402042422322()(). MPa 例例3-3 : 拉杆及头部拉杆及头部均为圆截面，材料的均为圆截面，材料的许用剪应力许用剪应力100 MPa，许用挤压应力，许用挤压应力bs240MPa。试由。试由拉杆头的强度确定容拉杆头的强度确定容许拉力许拉力P。CL4TU6CL4TU6解：由剪应力强度条件：解：由剪应力强度条件：PdhP2015101001066bsPDdP4440202402222()()由

6、挤压强度条件：由挤压强度条件：得P 942 . kN得P 226kN所以 .P 942kNCL4TU9 例例3-4：已知：已知P、a、b、l。计算榫接。计算榫接头的剪应力和挤压应力。头的剪应力和挤压应力。解：解：PlbbsPab 图示木杆接头，已知轴向力F50kN，截面宽度b250mm，木材的顺纹挤压容许应力bs10MPa，须纹许用切应力1MPa。试根据剪切和挤压强度确定接头的尺寸L和a。FF挤压面剪切面FFbaLL lbFAFS bFL mm200125010503bsbsbsbsbaFAFbsbFamm201025010503CL4TU10 例例3-6：已知铝板的厚度为：已知铝板的厚度为

7、t，剪切强度，剪切强度极限为极限为 。为了将其冲成图示形状，试。为了将其冲成图示形状，试求冲床的最小冲力。求冲床的最小冲力。b解：解：PAbminba t64 2 图示钢板铆接件，已知钢板拉伸许用应力98MPa，挤压许用应力bs 196MPa ，钢板厚度10mm，宽度b100mm，铆钉直径d17mm，铆钉许用切应力 137MPa，挤压许用应力bs 314MPa。若铆接件承受的载荷F FP23.5kN。试校核钢板与铆钉的强度。AFN)(PdbF10)17100(105 .233 MPa3 .28AFN)(PdbF10)17100(105 .233 MPa3 .28dFbsP1017105 .23

8、3bsMPa138AFs422PdF2P2dF231714. 3105 .232 MPa8 .51二二 剪切与挤压的实用计算剪切与挤压的实用计算 例题：厚度为 的主钢板用两块厚度为 的同样材料的盖板对接如图示。已知铆钉直径为d=2cm，钢板的许用拉应力钢板和铆钉许用剪应力和许用挤压应力相同，分别为， 。若F=250KN，试求（1）每边所需的铆钉个数n；（2）若铆钉按图(b)排列，所需板宽b为多少？MPa100MPac280mmt121mmt62MPa160FFbFF解：（1）铆钉剪切计算F/2nF/2nF/2nQ412/2dnFAQ22dFn 98.3（2）铆钉的挤压计算/1CcccdtnFAP1jydtFn72.3因此取 n=4.二二 剪切与挤压的实用计算剪切与挤压的实用计算 （3）主板拉断的校核。FF/2危险截面为I-I截面。dtFb21cmm1717.0FF/nF/nF/nF/nIIt二二 剪切与挤压的实用计算剪切与挤压的实用计算 C 托架受力如图所示。已知F100kN，铆钉直径d26mm。求铆钉横截面最大切应力（铆钉受单剪，即每个铆钉只有一个受剪面）。120360FC12012