【材力】4连接件强度使用计算.ppt

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材料力学 前一章主要内容: 1、求解内力基本方法,步骤? 2、应力集中现象、圣文南原理。 3、平面假设、什麽是应力?为甚麽要研究应力? 4、什麽是应变?为甚麽要研究应变? 5、泊松比?抗拉压刚度? 6、轴向拉压杆件最大切应力在何方位? 7、胡克定律的使用条件? 8、如何确定材料的力学性能(强度和变形)? 9、如何设计一拉压杆满足强度和刚度要求? 如何建立相应标准?标准如何选? 10、拉压杆件的变形如何计算? 11、简单超静定结构的计算。 第三章 连接件的实用计算 第一节 工程中实例、概述 问题:受力的连接件 其内力应力如何计算? 如何建立其验算强度 条件? 第二节 剪切实用计算 第三节 挤压的实用计算 补充 铆钉连接的计算 本讲结束 (作业:3-1,3-6) 2. 校核挤压强度 由于结点板的厚度(10 mm)小于两根角钢肢厚度之和(2×6 mm),所以应校核螺栓与结点板之间的挤压强度。每个螺栓所传递的力为 F/n ,亦即每个螺栓与结点板之间的挤压压力为 F F/2n F/2n (b) 而挤压应力为 其值小于许用挤压应力[sbs] =300 MPa,满足挤压强度条件。 斜杆上三个螺栓按单行排列(图b)。图c示出了该斜杆(含两角钢)的受力图和轴力FN图。 3. 校核角钢的拉伸强度 该斜杆在图c中所示的m-m截面上轴力最大,而净截面面积又最小,故为危险截面。 FN,max=F=140 kN 该截面上: 由型钢规格表可查得每根 63 mm×6 mm 等边角钢的横截面面积为7.29 cm2,故危险截面的净面积为 A = 2×(729 mm2 - 6 mm×16 mm) = 1266 mm2 从而得危险截面上的拉伸应力: 其值小于许用拉应力[s ] = 170 MPa,满足拉伸强度条件。 F Fbs Fbs Fbs m m 1.由剪应力强度条件: 得: 取: 2、校核挤压强度 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 斜杆满足拉伸强度的要求 + F 2F 3 F 3 FN图 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 F F F F 每个铆钉受相同的力F 1 =F/n 其中:n为铆钉组中的铆钉个数 剪切与连接件的实用计算 Ⅰ. 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。 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 河南城建学院土木工程系力学教研室 材料力学 * 河南城建学院土木工程系力学教研室 材料力学 * 河南城建学院土木工程系力学教研室 材料力学 §3-1 联接件概述 §3-3 挤压的实用计算 §3-2 剪切实用计算 §3-4 补充-焊接使用计算 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。) 一、实例及其受力分析 受力特点:较为复杂。 既有拉压、剪切、弯曲变形也有扭转变形。 使用计算简化: 找出主要变形忽略次要变形,简化计算。 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 F F 二、实用计算方法 图a所示螺栓连接主要有三种可能的破坏: Ⅰ. 螺栓被剪断(参见图b和图c); Ⅱ. 螺栓和钢板因在接触面上受压而发生挤压破坏(螺栓被压扁,钢板在螺栓孔处被压皱)(图d); Ⅲ. 钢板在螺栓孔削弱的截面处全面发生塑性变形。(另有:拉穿) 实用计算法中便是针对这些可能的破坏作近似计算的。 三、连接破坏形式 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 F FS=F AS 剪力 受剪面面积 剪切与连接件的实用计算 F F 剪切面 F

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