材料力学chapt7

第七章剪切与连接件的实用计算第四节铆钉连接的计算第一节概述第三节挤压的实用计算第二节剪切实用计算m键连接铆钉（或螺栓）连接榫齿连接连接件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、焊接接头等。）第一节概述剪切与连接件的实用计算1、假设2、计算名义应力3、确定许用应力①按照破坏可能性②反映受力基本特征③简化计算直接试验结果FF剪切与连接件的实用计算①受力特点：外力大小相等、方向相反、相距很近、垂直于轴线②变形特点：在平行外力之间的截面，发生相对错动变形。1.剪切受力和变形特点2.剪切计算只对联接件进行3.名义切应力SSSAFAFFFS=FAS剪力受剪面面积第二节剪切实用计算剪切与连接件的实用计算FF剪切面FFFFS上刀刃下刀刃nnFFFFS剪切面剪切与连接件的实用计算3.剪切强度条件max剪切破坏条件bmax4.许用剪（切）应力1：安全系数n义剪切强度极限：采用模拟试验所得名τnττuu5.双剪(两个剪切面)试验nAFusuu/2试件压头FFSFS剪切与连接件的实用计算[例一]图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度，如已知破坏时的荷载为10kN，试求胶接处的极限剪（切）应力。③①②胶缝10mmF①FSFSFkN52SFF24m10301.003.0sAMPa7.16Pa107.16103105643SsuAF解：剪切与连接件的实用计算[例二]如图螺钉，已知：[]=0.6[s]，求其d:h的合理比值。解hFd当s，分别达到[]，[s]时，材料的利用最合理ssdhFAFdFAFSS2N44.2:46.02hddFdhF得剪切面dh剪切与连接件的实用计算1.挤压的概念FF挤压面FF压溃(塑性变形)挤压计算对联接件与被联接件都需进行第三节挤压的实用计算剪切与连接件的实用计算3.挤压强度条件：bsbsssmax)(4.挤压许用应力：由模拟实验测定①挤压面为平面，计算挤压面就是该面②挤压面为弧面，取受力面对半径的投影面2.挤压应力bsbsbsAFstdFbs挤压力计算挤压面Abs=td剪切与连接件的实用计算h/2bldOFSnnQFbsFMennOMe：0MOeSMdF2blAdMFSekN1.57/2SMPa6.28SSblFAFS校核键的剪切强度：kN157S.FFbsbsbsbsbsbshlFAFssMPa2.952/)(/2bshlA校核键的挤压强度：[例三图示轴与齿轮的平键联接。已知轴直径d=70mm，键的尺寸为b×h×l=20×12×100mm，传递的力偶矩Me=2kN·m，键的许用应力[]=60MPa，[s]bs=100MPa。试校核键的强度。强度满足要求剪切与连接件的实用计算AF[例四某钢桁架的一个结点如图所示。斜杆A由两个63×6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的结点板上，螺栓直径为d=16mm。已知角钢、结点板和螺栓的材料均为Q235钢，许用应力为〔σ〕=170MPa,〔τ〕=130MPa,〔σbs〕=300MPa。试选择螺栓个数，并校核斜杆A的拉伸强度。FA解：分成三个步骤：1、由剪切强度条件选择个数；2、用挤压强度条件校核；3、校核斜杆的拉伸强度。当螺栓直径相同、外力作用线通过形心时，可假定每个螺栓受相同的力。即每个螺栓所受力等于P/nnFnFF22S螺栓有两个受剪面剪切与连接件的实用计算FFbsFbsFbsmm1.由剪应力强度条件：MPa13010161000140242622SndnFAFS得：682.n取：3n2、校核挤压强度，nFFbsbsbsbsbstdnFAFssMPa292101610310001406满足挤压强度条件3、校核角钢的拉伸强度取两根角钢为分离体，作出受力图和轴力图。可知m-m为危险截面kN140maxNFF，212661667292mmAssMPa1111066.121400004maxNAF，斜杆满足拉伸强度的要求剪切与连接件的实用计算铆钉连接方式：单剪-----搭接、单盖板对接双剪-----双盖板对接。一、铆钉组承受横向荷载假设：1.不考虑弯曲的影响；2.外力通过铆钉组的形心，且各铆钉直径相同，则每个铆钉的受力也相等。计算方法：与上一节方法相同FFFF每个铆钉受相同的力F1=F/n其中：n为铆钉组中的铆钉个数第四节铆钉连接的计算剪切与连接件的实用计算二、铆钉组承受扭转荷载此时每个铆钉的受力不相同，每个铆钉上所受的力与到形心的距离成正比，方向垂直于该点与形心O点的连线。iiFFema其中：m为钢板所受的转矩；Fi为每个铆钉所受的力；ai为铆钉截面中心至铆钉组形心的距离FFe剪切与连接件的实用计算承受偏心荷载的铆钉组，可将偏心荷载P向形心简化为一个过O点的荷载和一个绕O点的转矩。则每个铆钉上所受的力为由横向力引起的力和转矩引起的力两者的矢量和。剪切与连接件的实用计算