材料力學(xué)(I)第八章-鉚釘連接的計(jì)算

1第8章組合變形及連接部分的計(jì)算§8-6鉚釘連接的計(jì)算2

鉚釘連接主要有三種方式：1.搭接（圖a），鉚釘受單剪；2.單蓋板對(duì)接（圖b），鉚釘受單剪；3.雙蓋板對(duì)接（圖c），鉚釘受雙剪。3

實(shí)際鉚釘組中位于兩端的鉚釘所傳遞的力要比中間的鉚釘所傳遞的力大。

為了簡(jiǎn)化計(jì)算,假設(shè):

(1)如果作用于連接上的力其作用線通過(guò)鉚釘組中所有鉚釘橫截面的形心，而且各鉚釘?shù)牟牧虾椭睆骄嗤?，則認(rèn)為每個(gè)鉚釘傳遞相等的力。(2)不考慮彎曲的影響。鉚釘組承受橫向荷載鉚釘連接與螺栓連接的計(jì)算方法相同。4Ⅰ.作用于連接上的力其作用線通過(guò)鉚釘組形心

此情況下每一鉚釘所傳遞的力可認(rèn)為相等，F(xiàn)i=F/n。據(jù)此進(jìn)行鉚釘剪切強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度的計(jì)算；對(duì)被連接件進(jìn)行擠壓強(qiáng)度計(jì)算，并按危險(xiǎn)截面進(jìn)行拉伸強(qiáng)度計(jì)算。5

由兩根鋼軌鉚接成的組合梁，其連接情況如圖a，b

所示。在所研究的梁段內(nèi)，剪力FS=50

kN為常值。試校核鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度。

已知：(a)每根鋼軌橫截面的幾何性質(zhì)為:面積A1＝8000mm2，形心距軌底的高度c=80mm，對(duì)于自身形心軸z1的慣性矩Iz1=1600×104mm4；(b)鉚釘?shù)闹睆絛=20mm，縱向間距s=150mm，許用切應(yīng)力[t]=95MPa。不考慮上、下兩鋼軌間的摩擦。例題8-96圖d示出了長(zhǎng)度為鉚釘?shù)目v向間距s的一段梁，其

上面鋼軌的兩側(cè)橫截面上的彎曲正應(yīng)力和它們組成的合力FT和FT1。1.鉚釘所受剪力的分析例題8-9解:7

這兩個(gè)合力之差FT1-FT

就是兩個(gè)鉚釘所共同承受的剪力，它等于每個(gè)鉚釘承受的剪力的兩倍，。例題8-98

以A1表示一根鋼軌的橫截面面積。長(zhǎng)度為s的一段梁的左、右兩個(gè)橫截面上的彎矩分別為M和M+FSs則FT

和FT1的算式為2.計(jì)算鉚釘所受的剪力例題8-99式中，為一根鋼軌的橫截面面積A1對(duì)于組合梁中性軸z的靜矩。從而有每個(gè)鉚釘承受的剪力為例題8-9103.為計(jì)算

的值，先計(jì)算和

Iz

的值。例題8-911于是有例題8-9124.鉚釘剪切面上的切應(yīng)力為故鉚釘滿足剪切強(qiáng)度條件。例題8-913

對(duì)于受偏心荷載F的鉚釘連接（或螺栓連接）（圖a），亦即作用于連接上的力其作用線不通過(guò)鉚釘組的形心O時(shí)，可如圖b所示，簡(jiǎn)化為通過(guò)形心O的力和力偶矩Me=F·e。II.作用于連接上的力其作用線不通過(guò)鉚釘組形心14

若鉚釘組中各鉚釘?shù)牟牧虾椭睆蕉枷嗤?，則由于力F引起的作用在任意鉚釘i上的力均為(1)其方向垂直于該鉚釘中心與鉚釘組形心O的連線；(2)其大小與該連線的長(zhǎng)度成正比（將連接板視為剛體），即

而由于力偶矩Me引起的作用在鉚釘i上的力(圖b):15于是由靜力關(guān)系可導(dǎo)得：即故16

作用在鉚釘i上總的力Fi

則為的矢量和。進(jìn)行鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度和擠壓強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)對(duì)受力最大的鉚釘進(jìn)行。17

圖a所示鉚釘搭接的托架受集中力F=12kN作用，鉚釘直徑

d=20mm。試求受力最大的鉚釘其剪切面上的切應(yīng)力。例題8-10181.將外力F向鉚釘組的形心O簡(jiǎn)化，得力F和力偶矩MexyFO例題8-10解:192.確定鉚釘組形心O至每一鉚釘中心的距離ri（參見(jiàn)圖b）：例題8-1020例題8-10213.確定鉚釘組的幾何量：例題8-10224.計(jì)算各鉚釘所受的力（圖b）由于力偶矩Me，產(chǎn)生的各鉚釘?shù)募袅Ψ謩e為由于力F通過(guò)鉚釘組形心O，所以每個(gè)鉚釘所受的力相等，即例題8-1023的方向垂直于ri。例題8-1024

將按矢量合成以得出每一鉚釘所受的力Fi。圖b中示出了1，2，3三個(gè)鉚釘所受力的情況。經(jīng)比較按矢量合成后的力F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)6

知，鉚釘1和6