材料力学(I)第八章-铆钉连接的计算

1第8章组合变形及连接部分的计算§8-6铆钉连接的计算2

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。3

实际铆钉组中位于两端的铆钉所传递的力要比中间的铆钉所传递的力大。

为了简化计算,假设:

(1)如果作用于连接上的力其作用线通过铆钉组中所有铆钉横截面的形心，而且各铆钉的材料和直径均相同，则认为每个铆钉传递相等的力。(2)不考虑弯曲的影响。铆钉组承受横向荷载铆钉连接与螺栓连接的计算方法相同。4Ⅰ.作用于连接上的力其作用线通过铆钉组形心

此情况下每一铆钉所传递的力可认为相等，Fi=F/n。据此进行铆钉剪切强度和挤压强度的计算；对被连接件进行挤压强度计算，并按危险截面进行拉伸强度计算。5

由两根钢轨铆接成的组合梁，其连接情况如图a，b

所示。在所研究的梁段内，剪力FS=50

kN为常值。试校核铆钉的剪切强度。

已知：(a)每根钢轨横截面的几何性质为:面积A1＝8000mm2，形心距轨底的高度c=80mm，对于自身形心轴z1的惯性矩Iz1=1600×104mm4；(b)铆钉的直径d=20mm，纵向间距s=150mm，许用切应力[t]=95MPa。不考虑上、下两钢轨间的摩擦。例题8-96图d示出了长度为铆钉的纵向间距s的一段梁，其

上面钢轨的两侧横截面上的弯曲正应力和它们组成的合力FT和FT1。1.铆钉所受剪力的分析例题8-9解:7

这两个合力之差FT1-FT

就是两个铆钉所共同承受的剪力，它等于每个铆钉承受的剪力的两倍，。例题8-98

以A1表示一根钢轨的横截面面积。长度为s的一段梁的左、右两个横截面上的弯矩分别为M和M+FSs则FT

和FT1的算式为2.计算铆钉所受的剪力例题8-99式中，为一根钢轨的横截面面积A1对于组合梁中性轴z的静矩。从而有每个铆钉承受的剪力为例题8-9103.为计算

的值，先计算和

Iz

的值。例题8-911于是有例题8-9124.铆钉剪切面上的切应力为故铆钉满足剪切强度条件。例题8-913

对于受偏心荷载F的铆钉连接（或螺栓连接）（图a），亦即作用于连接上的力其作用线不通过铆钉组的形心O时，可如图b所示，简化为通过形心O的力和力偶矩Me=F·e。II.作用于连接上的力其作用线不通过铆钉组形心14

若铆钉组中各铆钉的材料和直径都相同，则由于力F引起的作用在任意铆钉i上的力均为(1)其方向垂直于该铆钉中心与铆钉组形心O的连线；(2)其大小与该连线的长度成正比（将连接板视为刚体），即

而由于力偶矩Me引起的作用在铆钉i上的力(图b):15于是由静力关系可导得：即故16

作用在铆钉i上总的力Fi

则为的矢量和。进行铆钉的剪切强度和挤压强度计算时，应对受力最大的铆钉进行。17

图a所示铆钉搭接的托架受集中力F=12kN作用，铆钉直径

d=20mm。试求受力最大的铆钉其剪切面上的切应力。例题8-10181.将外力F向铆钉组的形心O简化，得力F和力偶矩MexyFO例题8-10解:192.确定铆钉组形心O至每一铆钉中心的距离ri（参见图b）：例题8-1020例题8-10213.确定铆钉组的几何量：例题8-10224.计算各铆钉所受的力（图b）由于力偶矩Me，产生的各铆钉的剪力分别为由于力F通过铆钉组形心O，所以每个铆钉所受的力相等，即例题8-1023的方向垂直于ri。例题8-1024

将按矢量合成以得出每一铆钉所受的力Fi。图b中示出了1，2，3三个铆钉所受力的情况。经比较按矢量合成后的力F1，F2，…，F6

知，铆钉1和6