工程中常用材料的许用剪应力,可从有关规范中查得,也可按下面的经验公式确定。一般工程规范规定,对于塑性性能较好的钢材,剪切许用应力[τ]可由许用拉应力[σ]按下式确定: [τ]=(0.6–0.8)[σ]对脆性材料,有: [τ]=(0.8–1.0)[σ]*步骤:(1)根据构件的受力,确定剪切面。(2)利用截面法求出剪切面上的剪力Q。(3)采用实用计算方法,计算剪切面上的切应力τ。假设剪切面上,切应力均匀分布(名义切应力)。(4)建立剪切强度条件。剪切的强度计算*例1-8如图所示,某一起重吊钩起吊重物P=100000N,销钉的材料是16Mn,其[τ]=140Mpa。试求销钉的直径d是多少才能保证安全起吊。(1)对销钉进行受力分析(2)计算销钉直径d[例]图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度,如已知破坏时的荷载为F=10kN,试求胶接处的极限剪(切)应力。③①②胶缝30mm10mmF①FSFSF解:*三、挤压的概念和强度条件(一)挤压的概念一般来说,承受剪切的构件在发生剪切变形的同时都伴随有挤压。挤压破坏的特点:在构件相互接触的表面,因承受了较大的压力,使接触处的局部区域发生显著的塑形变形或挤碎。作用于接触面的压力称为挤压力。FFFF挤压面为上半个圆周面FF压溃(塑性变形)tCD︰︰︰︰︰︰︰︰︰ABdt*挤压力的作用面称为挤压面在挤压力作用下接触面的变形称为挤压变形由挤压引起的应力称为挤压应力。挤压面为下半个圆周面①挤压面为平面,实际挤压面就是该面②挤压面为弧面,取受力面对半径的投影面tdPbs挤压力有效挤压面积Abs=td挤压应力在挤压面上的分布规律也是比较复杂的,工程上同样采用实用计算法来计算,一般假设挤压应力在挤压面上是平均分布的,则挤压应力:*由挤压力引起的应力称为挤压应力。挤压面积:挤压面在垂直于挤压力的平面上的正投影FF*(二)挤压强度条件:在有些情况下,构件在剪切破坏之前可能首先发生挤压破坏,所以需要建立挤压强度条件。*挤压应力许用挤压应力挤压面面积应用挤压强度条件也可以解决强度计算的三类问题。当联接件与被联接件的材料不同时,应对挤压强度较低的构件进行强度计算。*(三)挤压许用应力:由模拟实验测定许用挤压应力与材料拉伸许用应力的关系塑性材料:[σbs]=(1.7-2.0)σ脆性材料:[σbs]=(2.0-2.5)σ若相互挤压的两物体是两种不同的材料,则只需对强度较弱的物体校核挤压强度即可。对于受剪构件的强度计算,必须既满足剪切强度又满足挤压强度条件,构件才能安全工作。*剪切面与外力平行挤压面与外力垂直剪切应力为剪应力挤压应力为正应力剪切面计算挤压面计算铆钉与螺栓剪切与挤压的主要区别FF(一)剪切变形、剪应变构件受剪切时,在力不很大时,两力作用线之间的一微段,由于错动而发生歪斜,两力之间的小矩形abcd变成平行四边形abc?d?。直角dab变成锐角dab,而直角所改变的角度γ称为剪应变,用以衡量剪切变形的大小。四、剪切变形和剪切胡克定律这一关系式称为剪切胡克定律。其中G称为剪切弹性模量,MPa。它表示材料抵抗剪切变形的能力,随材料不同而异,可以通过实验测得(低碳钢G=8.0104Mpa)。(二)剪切胡克定律四、剪切变形和剪切胡克定律比例极限内,剪切力与剪应变成正比,即*挤压面显著的塑性变形***第3节剪切与挤压剪切面*一、剪切的概念1.剪切的概念FFFF钢板受到力F的作用后,螺栓上也受到了大小相等、方向相反、作用线相距很近并垂直杆轴的外力作用,两力间的横截面将沿外力P的方向发生相对错动,这种变形称为剪切变形。2.工程实例*坝体沿坝基的滑动;柱对基础的剪切;刚结点的铆钉和螺栓;地质构造的平面断层等。单剪切:只有一个剪切面。(剪刀)剪切面*双剪切:有两个剪切面。剪切面剪切面*pp铆钉铆钉*3.剪切变形的特点FFFF外力与连接件轴线垂直连接件横截面发生错位我们将错位横截面称为剪切面。螺栓剪切面如果剪力过大,杆件将沿着剪切面被剪断而发生剪切破坏。为了使构件不发生剪切破坏,需要建立剪切强度条件。即进行剪切的实用计算。*二、剪力、剪应力与剪切强度条件实用计算(假定计算):1.假定剪切面上内力或应力的分布规律。2.在确定危险应力试验时,尽量使试件的受力状况与物体的内力(应力)分布相同