第04章轴向拉伸与压缩3.ppt

1、4.7 连接件的强度计算,连接构件用的螺栓、销钉、焊接、榫接等,这些连接件，不仅受剪切作用，而且同时 还伴随着挤压作用。,4.7.1 剪切实用计算,称为剪切面。,在剪切面上与截面相切的内力，如图所示。,称为剪力( ),在剪切面上，假设切应力均匀分布， 得到名义切应力，即：,剪切极限应力，可通过材料的剪切破坏试验确定。,即得出材料的许用应力,在剪切面上与截面相切的内力，如图所示。,称为剪力( ),在剪切面上，假设切应力均匀分布， 得到名义切应力，即：,剪切极限应力，可通过材料的剪切破坏试验确定。,即得出材料的许用应力,剪切强度条件表示为：,剪切计算主要有以下三种：1、剪切强度校核； 2、截面设计

2、；3、计算许用荷载。,例题4.9 正方形截面的混凝土柱，其横截面边 长为200mm，其基底为边长1m的正方形混凝土,板，柱承受轴向压力,设地基对混凝土板的支反力为均匀分布，混凝土,的许用切应力,解：（1）、钢板受剪面面积,（2）、剪断钢板的冲剪力,例题4.11 为使压力机在超过最大压力,作用时，重要机件不发生破坏，在压力机冲头内 装有保险器（压塌块）。设极限切应力,，已知保险器（压塌块）中的尺寸,解：为了保障压力机安全运行，应使保险器达 到最大冲压力时即破坏。,利用保险器被剪 断，以保障主机 安全运行的安全 装置，在压力容 器、电力输送及 生活中的高压锅 等均可以见到。,4.7.2 挤压实用计

3、算,连接件与被连接件在互相传递力时，接触表面是 相互压紧的，接触表面上的总压紧力称为挤压力，,相应的应力称为挤压应力( )。,假定挤压应力在计算挤压面上均匀分布，表示为：,上式计算得到的名义挤压应力与接触中点处的 最大理论挤压应力值相近。,按名义挤压应力公式得到材料的极限挤压应力 。,从而确定了许用挤压应力 。,挤压强度条件为：,对于塑性材料：,例题4.12 图示木屋架结构端节点A的单榫齿连,已知：,计算挤压面面积：,挤压应力,(2)、求ed截面的切应力：,图所示一铆钉连接件，受轴向拉力F作用。 已知：F=100kN，钢板厚=8mm， 宽b=100mm， 铆钉直径d=16mm， 许用切应力=1

4、40MPa， 许用挤压应力 =340MPa， 钢板许用拉应力=170MPa。 试校核该连接件的强度。,解：连接件存在三种破坏的可能： （1）铆钉被剪断； （2）铆钉或钢板发生挤压破坏； （3）钢板由于钻孔，断面受到削弱，在削弱截面处被拉断。要使连接件安全可靠，必须同时满足以上三方面的强度条件。,（1）铆钉的剪切强度条件 连接件有n个直径相同的铆钉时，且对称于外力作用线布置，则可设各铆钉所受的力相等：,现取一个铆钉作为计算对象， 画出其受力图，每个铆钉所受的作用力,剪切面上的剪力,所以铆钉满足剪切强度条件,剪力,（2）挤压强度校核 每个铆钉所受的挤压力,剪应力的计算及强度校核,所以连接件满足挤压

5、强度条件。,挤压应力的计算及强度校核,（3）板的抗拉强度校核 两块钢板的受力情况及开孔情况相同，只要校核其中一块即可。现取下面一块钢板为研究对象，画出其受力图和轴力图。,截面1-1和3-3的净面积相同，而截面3-3的轴力较小，故截面3-3不是危险截面。截面2-2的轴力虽比截面1-1小，但净面积也小，故需对截面1-1和2-2进行强度校核。,截面1-1：,截面2-2：,所以钢板满足抗拉强度条件。,经以上三方面的校核，该连接件满足强度要求。,思 考 题,如何利用材料的 应力应变图，比 较材料的强度、刚 度和塑性，图中哪 种材料的强度高， 刚度大，塑性好?,2. 购买钢材时，应先查阅钢材的材质单，材 质单上有哪两项强度指标和哪两项塑性指标？ 试阐述其物理意义。,3.如何判断塑性材料和脆性材料？试比较塑 性材料和脆性材料的力学性能特点。,4.制造螺栓的棒材要先经过冷拔，其目的是 什么？钢材经过冷拔后有什么优点和缺点？,5.何谓许用应力？安全因数的确定和工程有 哪些密切关系？利用强度条件可以解决工程 中的什么问题？,习 题,4.7 两块钢板用四个铆钉连接，受力,，钢板的宽,。,试分别作钢板的轴力图，并求最大应力,4.8 用钢索起吊一钢管如图所示，已知钢管重,，试校核钢索的强度。,作用，杆AB由两根槽钢构成，杆AC由一根工字钢,，试