剪切和联接的实用计算.ppt

1、,工程实例：,在构件连接处起连接作用的部分，如铆钉，螺栓，键等， 统称为连接件。, 7-1 概述,铆钉的受力图如图 b 所示。,图 81,(a),键的受力如图b所示。,机械中的轴与齿轮间的键连接( 图 82 a),木结构中的榫接 ( 图 8-3 a),钢结构中的焊缝连接 (b),安全销连接,以铆钉连接为例，连接处的破坏可能性有三种：,受力特征：受一对大小相等，指向相反，作用线相距 佷近的横向外力的作用。,一 、 剪切的实用计算,变形特征：横截面沿外力作用方向发生错动。,螺栓受力如图 b 所示。,设两块钢板用螺栓连接后承受拉力 P,剪力 Q = P,式中， Q 为受剪面上的剪力,为受剪面的面积。

2、,假设受剪面上各点的剪应力相 等，则受剪面上的名义为剪应力 为,铆钉剪切应力,剪切的强度条件为, 为材料的许用剪应力。且,极限剪应力,安全系数,例题 8-1 图示装置常用来确 定胶接处的抗剪强度, 若已知破 坏时的荷载为 10kN ,试求胶接 处的极限剪应力。,根据平衡条件得受剪面的剪力 Q,2 Q - P = 0,Q = 5 KN,P,胶接处的胶缝面积即为受剪面的面积,P,胶接处的极限应力为,螺栓与钢板相互接触 的侧面上，发生的彼 此间的局部承压现象， 称为挤压。,二、挤压的实用计算,在接触面上的压力， 称为挤压力，并记为 Pbs 。,挤压破坏的两种形式： （1）螺栓压扁 （2）钢板在孔缘压

3、皱,在挤压实用计算中，假设名义挤压应力的计算式为,为计算挤压面的面积,为接触面上的挤压力,d,h,挤压现象的实际受力如图 c 所示。,实际接触面,直径投影面,铆钉挤压,例题 3-3 一销钉连接如 图 a 所示,已知外力 P=18kN, 被连接的构件A 和 B 的厚度分 别为 t=8mm 和 t1=5mm ,销钉 直径 d=15mm ,销钉材料的许 用剪应力为 =60 MPa, 许 用挤压应力为 bs=200 Mpa ,试校核销钉的强度。,解: 销钉受力如图b所示,受剪面为 mm 和 nn面,由截面法得两个面上的剪力,受剪面的面积为,受剪面上的名义剪应力为,这两部分的挤压力相等， 故应取长度为t

4、的中间段进 行挤压强度校核,(b),销钉的剪切和挤压强度均能满足。故销钉是安全的。,例题 3-4 某钢桁架的一个结点如图a所示,斜杆A由两个636的等边角钢组成, 受力P=140kN的作用, 该斜杆用螺栓连接在厚度为t=10mm板上, 螺栓直径为d=16mm. 已知角钢结点板和螺栓的材料为Q235钢,许用应力为=170MPa,=130MPa,bs=300MPa, 试选择螺栓个数, 并校核斜杆A的拉伸强度.,由剪切强度公式(3-2)得,每个受剪面上的剪力为,设有 n 个螺栓，每个螺栓受到 相等的力，每个螺栓有两个受 剪面。,解：,取 n=3,（2）校核挤压强度,每个螺栓和结点板的挤压力为,取 n

5、=3，名义挤压应力为,（3）校核角钢的拉伸强度,采用 3 个螺栓能满足挤 压强度条件,取两根角钢一起作为分 离体，受力图及轴力图 如图 c 所示。,角钢在 mm 截面的轴力最大 ，该截面又因螺栓孔而削弱， 因此为危险截面。,(c),由型钢表查得，每个636 角钢的横截面面积为,危险截面的面积为,危险截面的拉伸应力为,斜杆满足拉伸强度的要求。,例题 8 -2 图 a 所示 的销钉连接中, 构件A 通过安全销C将力偶 矩传递到构件B, 已知荷载 P=2kN, 加 力臂长 l=1.2m, 构件 B的直徑 D=65mm,销钉的极限剪应力 u=200MPa 。 求安全销所需的直径 d 。,解: 取构件B和 安全销为研究对象,例题 8 -2 图a所示的销钉连接中, 构件A通过安全销C将力偶矩传 递到