建筑力学第二章 剪切.ppt

键:连接轴和轴上的传动件（如齿轮、皮带轮等）,使轴和传动件不发生相对转动，以传递扭矩。 2、平面接触（如平键）：挤压面面积等于实际的承压面积。 h——平键高度 l——平键长度 例题3-3 两矩形截面木杆，用两块钢板连接如图示。已知拉杆的 截面宽度 b=25cm，沿顺纹方向承受拉力F=50KN，木材的顺纹许 用剪应力为 , 顺纹许用挤压应力为 。试求 接头处所需的尺寸L和? 。 F F L L ? b 剪切实用计算 F F/2 F/2 解：剪切面如图所示。剪 切面面积为： 剪切面 由剪切强度条件： 由挤压强度条件： 剪切实用计算 F F L L ? b 材料力学 *材料力学 六、拉压状态下材料的力学性能 材料的力学性能——材料受力以后变形和破坏的规律。 即：材料从加载直至破坏整个过程中表现出来的反映材 料变形性能、强度性能等特征方面的指标。比例极 限 、杨氏模量E、泊松比?、极限应力 等。 一、低炭钢拉伸时的力学性能 低炭钢——含炭量在0.25%以下的碳素钢。 试验设备 拉伸与压缩/材料的力学性能 试验设备 试件: (a)圆截面标准试件： l=10d (10倍试件) 或 l=5d (5倍试件) (b)矩形截面标准试件(截面积为A）： 拉伸与压缩/材料的力学性能 试验原理： 拉伸与压缩/材料的力学性能 低炭钢Q235拉伸时的应力-应变图 拉伸与压缩/材料的力学性能 弹性阶段(OAB段) 比例极限 弹性极限 杨氏模量 E 变形均为弹性变形， 且满足Hook`s Law。 A B 屈服阶段 屈服极限 低炭钢Q235拉伸曲线的四个阶段 拉伸与压缩/材料的力学性能 材料暂时失去抵抗变 形的能力。 低炭钢Q235拉伸曲线的四个阶段 强化阶段 强度极限 拉伸与压缩/材料的力学性能 材料又恢复并增强了 抵抗变形的能力。 低炭钢Q235拉伸曲线的四个阶段 断裂阶段 断裂 拉伸与压缩/材料的力学性能 拉伸与压缩/材料的力学性能 卸载与重新加载行为 卸载 ? 低炭钢Q235拉伸时的力学行为 卸载定律：在卸载 过程中，应力与应 变满足线性关系。 拉伸与压缩/材料的力学性能 卸载与再加载行为 再加载 ? 低炭钢Q235拉伸时的力学行为 E 断裂 拉伸与压缩/材料的力学性能 冷作(应变)硬化现象： 应力超过屈服极限后 卸载，再次加载，材 料的比例极限提高， 而塑性降低的现象。 塑性应变等于0.2％时的应力值. ?名义屈服应力 拉伸与压缩/材料的力学性能 ?p0.2 塑性性能指标 （1）延伸率 ——断裂时试验段的残余变形，l——试件原长 ??5%的材料为塑性材料； ?? 5%的材料为脆性材料。 （2）截面收缩率 ——断裂后断口的横截面面积，A——试件原面积 低炭钢Q235的截面收缩率??60%。 拉伸与压缩/材料的力学性能 二、低炭钢压缩时的力学性能 试件：短柱 l=(1.0~3.0)d 拉伸与压缩/材料的力学性能 (1)弹性阶段与拉伸时相同， 杨氏模量、比例极限相同； (2)屈服阶段，拉伸和压缩 时的屈服极限相同， 即 (3)屈服阶段后，试样越压 越扁，无颈缩现象，测不 出强度极限 。 七、安全系数、容许应力、极限应力 n 1、容许应力： 2、极限应力： 3、安全系数： 解：变形量可能已超出了“线弹性”范围，故，不可再应用“弹性定律”。应如下计算： 例11 铜丝直径d=2mm，长L=500mm， 材料的拉伸曲线如图 所示。如欲使铜丝的伸长为30mm， 则大约需加多大的力P？ 由拉伸图知： s (MPa) e (%) 材料力学 第三章 剪切 F ? 1 2 B A C ? 一、剪切概念及其实用计算 连接件(在构件连接处起连接作用的部件，称为连接件)：铆钉、销钉、螺栓、 键等。 连接件受力以后产生的变形 主要是剪切变形。 F F *受力特征： 杆件受到两个大小相等，方 向相反、作用线垂直于杆的 轴线并且相互平行且相距很 近的力的作用。 *变形特征： 杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏（小矩形 ）。 剪切面 剪切面：发生错动的面。 单剪：有一个剪切面的杆件，如铆钉。 剪切实用计算 一个剪切面 ?单剪 剪切实用计算 ? 双剪：有两个剪切面的杆件，如螺栓。 F/2 F/2 F 求应力（剪应力）： *实用计算方法：连接件在连接处的应力是很复杂的，很难作精确的理论分析．根据构件破坏的可能性，以较为近似的名义应力公式进行构件