拉壓桿件連接部分強度計算

1、§37 拉（壓）桿連接部分的強度計算實際工程中的部件、構(gòu)件之間，往往用連接件相互連接。例如螺栓連接中的螺栓（圖3-21）鋼結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用的鉚釘連接中的鉚釘（3-21）。連接件對整個結(jié)構(gòu)的牢固和安全起著重要作用，對其強度分析應(yīng)予以足夠重視。 連接件受力與變形的主要特點，用圖3-22所示螺栓受力示意圖來說明（圖中用合力代替了側(cè)面上的分布力）：桿件受到一對大小相等、方向相反、作用線相距很近并且垂直桿軸的力作用，兩力間的橫截面將沿力的方向發(fā)生相對錯動。這種變形就是剪切變形。兩力之間的截面稱剪切面，當力足夠大時，桿件將沿剪切面剪斷。連接件在受剪切的同時，兩構(gòu)件接觸面上，因為互相壓緊會產(chǎn)生局部受

2、壓，稱擠壓。如圖3-23所示的螺栓連接中，作用在鋼板上的拉力，通過鋼板與螺栓的接觸面?zhèn)鬟f給螺栓，接觸面上就產(chǎn)生擠壓。兩構(gòu)件的接觸面稱擠壓面，以表示；作用于接觸面的壓力稱擠壓力，以表示；擠壓面上的壓應(yīng)力稱擠壓應(yīng)力，以表示。當擠壓力過大時，孔壁邊緣將受壓變形，螺桿局部壓扁，使圓孔變成橢圓，連接松動（圖3-23），這就是擠壓破壞。下面就來研究連接件的強度計算。一、剪切的實用計算剪切實用計算的基本點是：假定剪切面的切應(yīng)力是均勻分布的。切應(yīng)力的計算式為 （3-13）式中：剪切面上的剪力； 剪切面的面積。由此得出剪切強度條件為： （3-14）許用切應(yīng)力由剪切實驗測定。實踐表明，這種計算方法是可靠的，可以滿

3、足工程需要。二、擠壓的實用計算擠壓的實用計算是假定擠壓應(yīng)力在擠壓面上均勻分布。所以擠壓應(yīng)力為 （3-15）式中為擠壓面的計算面積。當接觸面為平面時，接觸面的面積就是計算擠壓面積；當接觸面為半圓柱面時，取圓柱體的直徑平面作為計算擠壓面面積（圖3-23）。這樣計算所得的擠壓應(yīng)力和實際最大擠壓應(yīng)力值十分接近。由此可建立擠壓強度條件： （3-16）式中為材料的許用擠壓應(yīng)力，由實驗測得。例3-9 用四個鉚釘搭接兩塊鋼板，如圖3-24所示。已知拉力，鉚釘直徑，鋼板寬度，厚。鋼板與鉚釘材料相同，。試校核此連接件的強度。解 連接件存在三種破壞的可能性：（1）鉚釘被剪斷；（2）鉚釘或鋼板發(fā)生擠壓破壞；（3）鋼板由于鉆孔，斷面受到削弱，在削弱截面處被拉斷。要使連接件安全可靠，必須同時滿足以上三方面的強度條件。（1）受力分析。連接件有四個鉚釘，鉚釘?shù)闹睆较嗤?，且對于鋼板軸線對稱分布。在實用計算中假設(shè)每個鉚釘傳遞的力相等，如圖3-24。 （2）鉚釘?shù)募羟袕姸刃：恕ｃT釘受力如圖3-24所示。 所以鉚釘滿足剪切強度條件。（3）擠壓強度校核。 鋼板和鉚釘?shù)臄D壓強度也滿足。（4）鋼板的拉伸強度校核。兩塊鋼板的受力情況及開孔情況相同，只要校核其中一塊即可?，F(xiàn)計算下面一塊。作鋼板的軸力圖，如圖3-24所示。分析桿段中被削弱的截面。由于，故3