(1.3)-4.2剪切與擠壓的工程實用計算

4-2剪切與擠壓的工程實用計算為保證切割機順利剪斷鋼板，確保鋼結構中聯接件安全可靠，需對其進行剪切強度、擠壓強度的計算。由于聯接件的受力和變形情況非常復雜，工程上大都采取實用計算方法。即對其受力及應力分布作出一些合理的假設，得到一種簡化的計算方法。實踐證明，這種方法設計的聯接件是安全可靠的。問題的引出剪切與擠壓的工程實用計算剪切的實用計算擠壓的實用計算工程實用計算實例工程中假設切應力在整個剪切面上均勻分布，即計算平均切應力。名義切應力剪切的實用計算剪切強度條件

b——材料的剪切強度極限FSb——試件被剪斷時剪切面上的剪力許用切應力剪切強度極限[

]可以從相關手冊中查得名義擠壓應力工程中假設擠壓應力分布是均勻的。即計算平均擠壓應力。FPcFPcFPc擠壓強度條件擠壓的實用計算擠壓破壞：由于擠壓應力過大，接觸面的局部區(qū)域會產生過大塑性變形，導致失效。例1

如圖所示的鉚釘接頭承受拉力F作用，已知：d

=2mm，b=15mm，d=4mm，[t]=100MPa，[sbs]=300MPa，[s]=160MPa。試確定拉力F的許可值。工程實用計算實例分析1.可能破壞的形式有：鉚釘沿1-1被剪斷、鉚釘與板孔壁擠壓破壞、板沿2-2拉斷、板沿3-3剪穿。2.試驗表明：當a

2d，板不會被剪穿。3.剪切形式：單剪，剪切面為鉚釘橫截面。11（2）鉚釘與孔的擠壓強度分析解：（1）鉚釘剪切強度分析（3）板的拉伸強度分析綜上，問題：1.多個鉚釘聯接時，每個鉚釘剪切面上的剪力如何分配？2.板軸向拉伸時，需判斷可能危險的截面。例2

如圖所示的鉚釘接頭承受拉力F作用，已知：F=80kN，

=10mm，b=80mm，d=16mm，[

]=100Mpa，[

bs]=300Mpa，[

]=160Mpa。試校核該接頭的強度。當各鉚釘的材料與直徑均相同，且外力作用線在鉚釘群剪切面上的投影，通過鉚釘群剪切面形心時，通常即認為各鉚釘剪切面上的剪力相等。若有n個鉚釘，則每一個鉚釘受力為：作板的軸力圖，判斷可能的危險截面，1-1，2-2。解：（1）鉚釘剪切強度校核（2）鉚釘與板的擠壓強度校核（3）板的拉伸強度校核可能的危險截面，1-1，2-2。綜上，接頭強度滿足要求，是安全的。bhlmdFmm例3

如圖所示，齒輪與軸由平鍵（b=16mm，h=10mm）連接，它傳遞的扭矩m=1600N·m，軸的直徑d=50mm，鍵的許用切應力為[

]=80MPa，許用擠壓應力為[

bs]=240MPa，試設計平鍵的長度。FsFPc剪切面擠壓面mm解：（1）平鍵受力分析（取平鍵和軸）（2）平鍵的剪切強度條件mdFFsFPcbhlmm（3）平鍵的擠壓強度條件綜上，即平鍵的長度可取54mm。FsFPc例4

托架受力如圖所示，試分析如下兩個問題：（1）C處銷釘由鋼制成，其剪切強度極限

b=350MPa，安全系數nb=3.3，按剪切強度條件設計銷釘的直徑dc。（2）已知C處支承板材料的許用擠壓應力[

bs]=300MPa，按擠壓強度條件確定支承板的厚度δ。

銷釘與托架的連接，是雙剪?？梢源_定剪力為Fc/2，剪切面面積為銷釘的橫截面面積。銷釘與支承板的連接，擠壓力為Fc/2，接觸面為半圓柱面，擠壓面面積用其投影矩形的面積。分析解：（1）取托架BCD受力分析，確定銷釘C的受力?。?