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类型材料力学(土木类)第八章 组合变形及连接部分计算(3).ppt

  • 上传人:tkhy51908
  • 文档编号:6536055
  • 上传时间:2019-04-16
  • 格式:PPT
  • 页数:18
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    材料力学(土木类)第八章 组合变形及连接部分计算(3).ppt
    资源描述:

    1、8-5 连接件的实用计算法,以螺栓(或铆钉)连接为例,,螺栓破坏实验表明,连接处的破坏可能性有三种:,(1)螺栓在两侧与钢板接触面的压力F作用下,将沿m-m截面被剪断;,(2)螺栓与钢板在相互接触面上因挤压而使连接松动;,(3)钢板在受螺栓孔削弱的截面处被拉断。,其他的连接也都有类似的破坏可能性。,在局部面积上的受压称为挤压或承压。相当复杂的问题。工程上对螺栓连接的强度计算,均采用直接实验为依据的实用计算。,1. 剪切的实用计算,剪切面: 螺栓将沿两侧外力之间、与外力作用线平行的截面mm发生相对错动,这种变形形式为剪切。m-m截面发生剪切变形,称为剪切面,用截面法,可得剪切面上的内力,即剪力F

    2、S。,在剪切实用计算中,假设剪切面上各点处的切应力相等,得剪切面上的名义切应力和剪切的强度条件,注意:连接件计算中,连接件材料的许用切应力是通过直接试验,按上式得到剪切破坏时材料的极限切应力,再除以安全因数,即得; 可在有关的设计规范中查到,它与钢材在纯剪应力状态时的容许剪应力显然是不同的。FS为剪切面上的剪力; AS为剪切面的面积。,对大多数的连接件(或连接)来说,剪切变形及剪切强度是主要的。,例8-11 图示的销钉连接中,构件A通过安全销C将力偶矩传递到构件B。已知荷载F=2kN,加力臂长l=1.2m,构件B的直径D=65mm,销钉的极限切应力u=200MPa。试求安全销所需的直径d。,解

    3、:取构件B和安全销为研究对象,其受力为,由平衡条件,剪力为,剪切面积为,当安全销横截面上的切应力达到其极限值时,销钉被剪断,即剪断条件为,解得,2. 挤压的实用计算,分析受力、确定挤压面: 实际的挤压面是半个圆柱面,而在实用计算中用其直径平面Abs来代替,在螺栓连接中,在螺栓与钢板相互接触的侧面上,将发生彼此间的局部承压现象,称为挤压。在接触面上的压力,称为挤压力Fbs挤压力过大,可能引起螺栓压扁或钢板在孔缘压皱,从而导致连接松动而失效,bs是通过直接试验,并按上式得到材料的极限挤压应力,从而确定之。,名义挤压应力和挤压强度条件,解:键的受力分析如图,例8-12 齿轮与轴由平键(b=16mm,

    4、h=10mm,)连接,它传递的扭矩m=1600Nm,轴的直径d=50mm,键的许用剪应力为= 80M Pa ,许用挤压应力为 bs= 240M Pa,试设计键的长度。,剪应力和挤压应力的强度条件,综上,AS,例8-13 销钉连接如图。已知F=18kN, t=8mm, t1=5mm, d=15mm, 材料许用剪应力 =60MPa, 许用挤压应力bs=200MPa, 试校核销钉的强度。,解:(1)剪应力强度,(2)挤压强度,销钉满足强度要求。,3、 铆钉组承受横向荷载,在铆钉组的计算中假设: (1)无论铆接的方式如何,均不考虑弯曲的影响。 (2)若外力的作用线通过铆钉组横截面的形心,且同一组内各铆

    5、钉的直径相同,则每个铆钉的受力也相同。 每个铆钉的受力为:,例8-14 某钢桁架的一结点如图。斜杆A由两个63mm6mm的等边角钢组成,受力F=140kN的作用。该斜杆用螺栓连接在厚度为=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=170MPa,=130MPa, bs=300MPa。试选择螺栓个数,并校核斜杆A的拉伸强度。,选择螺栓个数的问题:先从剪切强度条件选择螺栓个数,然后用挤压强度条件来校核。,当各螺栓直径相同,且外力作用线过该组螺栓截面的形心时,可假定每个螺栓的受力相等,对每个螺栓(总数为n),剪切强度条件,得,取,校核挤压强度(参照上页图),螺栓满足挤压强度条件,校核角钢的拉伸强度,对应最弱截面m-m的轴力,角钢横截面m-m上的拉应力,解:受力分析如图,例8-15 一铆接头如图所示,受力F=110kN,已知钢板厚度为 t=1cm,宽度 b=8.5cm ,许用应力为 = 160M Pa ;铆钉的直径d=1.6cm,许用剪应力为= 140M Pa ,许用挤压应力为bs= 320M Pa,试校核铆接头的强度。(假定每个铆钉受力相等。),钢板的2-2和3-3面为危险面,剪应力和挤压应力的强度条件,综上,接头安全。,例8-16 图示悬臂梁,有两块木板钉成T型截面,铁钉的许用剪力FS=800N。求铁钉的间距。,解:,

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