讲义ch8组合变形及连接部分的.ppt

第八章 组合变形及连接部分的计算 §8.l 概 述 两个相互垂直平面内的平面弯曲；§8.2 所有荷载都作用在纵向对称面内； 梁弯曲后，挠曲线还在纵向对称面内。 §8.2 两相互垂直平面内的弯曲 §8.3 拉伸(压缩)与弯曲 例题1 2 §8.4 弯曲与扭转 §8.5 连接件的实用计算法 §8.6 铆钉连接的计算 §8.7 榫齿连接 第八章 组合变形及连接部分的计算 例题8-1 例题8-2 例题8-3 例题8-4 例题8-5 homework P296 8-1 8-3 8-7 8-12 8-14 8-20 分析： 在横力弯曲的情况下，由于相邻横截面上弯矩不同，相应点处的正应力不相等，故上、下两钢轨有沿其接触面发生纵向错动的趋势，铆钉将承受剪力。 每排铆钉(两个)承受的剪力为一根钢轨在距离等于铆钉纵向间距s的两个横截面上压力(或拉力)之差 ??由弯曲切应力公式计算 得到一个铆钉的剪力，剪切面积为铆钉横截面积，于是就可核铆钉的剪切强度。 c z z 1 M 1 s F s s s F s s T F =2 s F 1 F T T F s F M 2．铆钉组承受扭转荷载 承受扭转荷载的铆钉组，被连接件(钢板)有转动趋势，每一铆钉的受力将不再相同。令铆钉组横截面的形心为O点，假设钢板的变形不计，可视为刚体。 若每个铆钉的直径、材料相同，则铆钉受力与该铆钉截面中心(如A、B点)至O点的距离成正比，其方向垂直于该点与O点的连线，可求得每个铆钉的受力。 F F e F 1 F 3 F 4 F F e A B C D O 2 F x y 其中 对于承受偏心横向荷载的铆钉组 e F F M e i F i F i F O 可计算 (1)由力F（作用于O点）引起的力F?i (2)由转矩Me（作用于O点）引起的力F??i (3)按矢量叠加，即得每个的受力Fi 然后核算铆钉的剪切强度和挤压强度 在木结构中，除了螺栓连接和钉连接外，通常还采用榫齿连接。榫齿连接有平齿、单齿和双齿连接三种，此处介绍平齿连接。 榫齿连接应核算木材的压缩强度、剪切强度和拉伸强度。 c a a F F b h （1）压缩强度 FN为承压面的压力；Ac为齿的承压面面积,[?c]?为木材的斜纹许用压应力,下标?为压力FN与木纹间的夹角。 （2）剪切强度 FS为剪切面上的剪力； AS为剪切面的面积.[?]为木材的顺纹许用切应力； KS为考虑沿剪切面长度切应力分布不均匀的降低因数. （3）拉伸强度 木材的拉伸强度仍按轴向拉伸进行核算。值得注意的是，木材的许用应力不仅和应力与木纹间的夹角大小有关，而且与温度、含水率、荷载作用时间以，及木节、裂纹等缺陷有关. At为连接处木材的最小横截面积。 ? 可认为安全, 可取22b工字钢。 2. 偏心拉伸(压缩) 当直杆受到与杆的轴线平行但不重合的拉力或压力作用时，即为偏心拉伸或偏心压缩。 如钻床的立柱、厂房中支承吊车梁的柱子。 F 1 F 2 以横截面具有两对称轴的等直杆承受距离截面形心为 e (称为偏心距)的偏心拉力F为例，来说明. 因此，杆将发生轴向拉伸和在两个纵对称面O1xy、O1xz内的纯弯曲。 荷载分解 将把A点处的拉力F向截面形心O1点简化，进行两次平移。 z y O1 e F A (yF,zF) z y O1 A (yF,zF) B My=FzF F Mz=FyF My=FzF z y O1 F A (yF,zF) B O n n z y , y C ( z ) 在任一横截面n-n上任一点 C(y,z) 处的正应力 z y O1 e F A (yF,zF) C点的正应力 分析拉压，由此确定正负号。 即 　　A为横截面面积；Iy、Iz分别为横截面对y轴、z轴的惯性矩。 Mz=FyF My=FzF z y O1 F A (yF,zF) B O n n z y , y C ( z ) 确定中性轴的位置 取?=0 ，以y0、z0代表中性轴上任一点的坐标，则可得中性轴方程 y O z 中性轴 讨论： 在偏心拉伸(压缩)情况下，中性轴是一条不通过截面形心的直线。 求出中性轴在y、z两轴上的截距 对于周边无棱角的截面，可作两条与中性轴平行的直线与横截面的周边相切，两切点D1、D2，即为横截面上最大拉应力和最大压应力所在的危险点。相应的应力即为最大拉应力和最大压应力的值。 中性轴 D ( y , z 2 2 2 ) 2 a z a y O z y D ( y , z ) 1 1 1 中性轴与力的作用点一