剪切强度条件-南昌工程学院课件

第十章剪切§10-1连接件的实用计算法§10-2铆钉和普通螺栓连接的实用计算主讲院校：南昌工程学院主讲老师：章宝华课程名称：材料力学第十章剪切§10-1连接件的实用计算法§10-2铆2§10-1连接件的实用计算法

图a所示螺栓连接主要有三种可能的破坏：

Ⅰ.螺栓被剪断（参见图b和图c）；Ⅱ.

螺栓和钢板因在接触面上受压而发生挤压破坏（螺栓被压扁，钢板在螺栓孔处被压皱）（图d）；Ⅲ.钢板在螺栓孔削弱的截面处全面发生塑性变形。

实用计算法中便是针对这些可能的破坏作近似计算的。2§10-1连接件的实用计算法图a所示螺栓连接主要有3(1)剪切实用计算

在实用计算中，认为连接件的剪切面（图b，c）上各点处切应力相等，即剪切面上的名义切应力为式中，FS为剪切面上的剪力，As为剪切面的面积。其中：为螺栓个数。为许用切应力，是通过同一材料的试件在类似变形情况下的试验（称为直接试验）测得的破坏剪力也按名义切应力算得极限切应力除以安全因数确定。剪切强度条件3(1)剪切实用计算在实用计算中，认为连接件的剪切面4(2)挤压的实用计算

在实用计算中，连接件与被连接件之间的挤压应力是按某些假定进行计算的。

对于螺栓连接和铆钉连接，挤压面是半个圆柱形面（图b），挤压面上挤压应力沿半圆周的变化如图c所示，而最大挤压应力sbs的值大致等于把挤压力Fbs除以实际挤压面（接触面）在直径面上的投影。4(2)挤压的实用计算在实用计算中，连接件与被连5故取名义挤压应力为式中：

为较薄板挤压面高度d为螺栓或铆钉的直径。为螺栓个数5故取名义挤压应力为式中：为螺栓个数挤压强度条件为其中许用挤压应力[sbs]是通过直接试验确定的，是由挤压破坏时的挤压力按名义挤压应力的公式算得的极限挤压应力除以安全因数确定的。

应该注意，挤压应力是连接件与被连接件之间的相互作用，因而当两者的材料不同时，应校核许用挤压应力较低的连接件或被连接件。工程上为便于维修，常采用挤压强度较低的材料制作连接件。挤压强度条件为其中许用挤压应力[sbs]是通过直接试验确定的(3)连接板拉伸的实用计算

连接件的拉伸强度条件为：式中：FN为检验强度的钉孔中心处横截面上的轴力；

A为同一横截面的净面积，图示情况下A=(b–md)d。m为横截面的螺栓个数。{{FbsFNdbssd(3)连接板拉伸的实用计算连接件的拉伸强度条件为：式中：F

铆钉连接主要有三种方式：1.搭接（图a），铆钉受单剪；2.单盖板对接（图b），铆钉受单剪；3.双盖板对接（图c），铆钉受双剪。§10-2铆钉和螺栓连接的计算铆钉连接主要有三种方式：1.搭接（图a），铆1.搭接，铆钉受单剪剪切强度条件挤压强度条件为

连接件的拉伸强度条件为：式中：n为螺栓总个数。1.搭接，铆钉受单剪剪切强度条件挤压强度条件为连接件的拉伸2.单盖板对接，铆钉受单剪剪切强度条件挤压强度条件为

连接件的拉伸强度条件为：式中：n为一边的螺栓个数,总个数为2n个。2.单盖板对接，铆钉受单剪剪切强度条件挤压强度条件为连接3.双盖板对接，铆钉受双剪。剪切强度条件挤压强度条件为

连接件的拉伸强度条件为：3.双盖板对接，铆钉受双剪。剪切强度条件挤压强度条件为连接12

例题10－1

某钢桁架的一个节点如图a所示。斜杆A由两根63mm×6mm的等边角钢组成，受轴向力F=140kN作用。该斜杆用直径为d=16mm螺栓连接在厚度为10mm的结点板上，螺栓按单行排列。已知角钢、结点板和螺栓材料均为Q235钢，许用应力为[s]=170MPa,[t]=130MPa,[sbs]=300MPa。试选择所需的螺栓个数并校核角钢的拉伸强度。12例题10－1某钢桁架的一个节点如图a所示。斜1.按剪切强度条件选择螺栓个数解：

此连接中的螺栓受双剪（图b），每个剪切面上的剪力为FF/2nF/2n(b)1.按剪切强度条件选择螺栓个数解：此连接中的螺栓受双从而求得所需的螺栓个数：n=3取螺栓的剪切强度条件为从而求得所需的螺栓个数：n=3取螺栓的剪切强度条件为2.校核挤压强度每个螺栓与结点板之间的挤压压力为:FF/2nF/2n(b)2.校核挤压强度每个螺栓与结点板之间的挤压压力为:FF/而挤压应力为其值小于许用挤压应力[sbs]=300MPa，满足挤压强度条件。而挤压应力为其值小于许用挤压应力[sbs]=300MPa

斜杆上三个螺栓按单行排列（图b）。图c示出了该斜杆（含两角钢）的受力图和轴力FN图。3.校核角钢的拉伸强度

该斜杆在图c中所示的m-m截面上轴力最大，而净截面面积又最小，故为危险截面。斜杆上三个螺栓按单行排列（图b）。图c示出了该斜杆（FN,max=F=140kN该截面上：由型钢规格表可查得每根63mm×6mm等边角钢的横截面面积为7.29cm2，故危险截面的净面积为A