由混凝土板的剪切强度条件
FSF?p?0.22 ????[?]
AS4?0.2?解得混凝土板所需的最小厚度
F?F2?0.2105?105?0.22a2?m?80mm
4?0.2[?]4?0.2?1.5?106 ??8-24 题8-24图(a)所示为一螺栓接头。已知F?40kN,螺栓的许用切应力[?]?130MPa,许用挤压应力[?bs]?300MPa。试计算螺栓所需的直径。
解 取题8-24图(a)所示的接头左边螺栓为研究对象,作受力图,如题8-24图(b)所示,螺栓受双剪切,剪切面上的剪力为F/2,由剪切强度条件
FSF/22?40?103 ???2??[?]?130MPa
As?d/4??d2解得螺栓所需直径 d?14mm 由挤压强度条件
FbsF/240?103 ?bs????[?bs]?300MPa
Absdh2?0.01d解得螺栓所需直径
d?6.7mm
从以上两种所需直径的计算结果中,取其大者,所以 d?14mm
8-25 拉力F?80kN的螺栓连接如题8-25图所示。已知b?80mm,
??10mm,d?22mm螺栓的许用切应力[?]?130MPa,钢板的许用挤压
应力[?bs]?300MPa,许用拉应力[?]?170MPa。试校核接头的强度。
解 假设各个螺栓承受的剪力、挤压力相等,则每个螺栓所承受的剪力、挤压力都为
F。 4(1) 螺栓的剪切强度校核
FSF/480?103 ???2?Pa
As?d/4??0.0222 ?52.6MPa?[?]?130MPa (2) 螺栓的挤压强度校核
FbsF/480?103 ?bs???Pa
Absd?4?0.022?0.01 ?90.9MPa?[?bs]?300MPa (3) 钢板的拉伸强度校核
钢板的危险截面是连接板的中央,两个螺栓孔所在的横截面,此截面上的轴力为FN?F,所以钢板内的最大拉应力
343FFN80?103?34??Pa ??A(b?2d)?4?0.01?(0.08?2?0.022) ?166.7MPa?[?]?170MPa
8-26 两直径d?100mm的圆轴,由凸缘和螺栓连接,共有8个螺栓布置在D0?200mm的圆周上,如题8-26图所示。已知轴在扭转时的最大切应力为70MPa,螺栓的许用切应力[?]?60MPa。试求螺栓所需的直径d1。
解 假设各个螺栓承受的剪力相同,都为FS,则8个螺栓所受剪力对轴线的力矩之和应该与轴所传递的扭矩平衡,所以有
T?8FSD0 2因此,每个螺栓承受的剪力 FS?T 4D0圆轴扭转时横截面上最大切应力 ?max?螺栓的剪切强度条件为 ??FS4FS??[?] As?d12T16T? Wp?d3联式①、②、③,可解得螺栓所需直径
?maxd370?106?0.13?m?19.1mm d1?16D0[?]16?0.2?60?1068-27 一托架如题8-27图(a)所示。已知外力F?35kN,铆钉的直径
d?20mm,铆钉与钢板为搭接。试求最危险的铆钉剪切面上切应力的
数值及方向。
解 将力F向4个铆钉连线的中心C简化,得到一个力F0和一个力偶矩m0,并有
F0?F
m0?F?0.225?35?103?0.225N?m?7.88kN?m
假设各铆钉承受的剪力,其水平分量与该铆钉离铆钉连线中心C的垂直距离成正比,铅锤分量通过4个铆钉的连线,并且相等,所以有 F1y?F2y?F3y?F4y?F35?kN?8.75kN 44 F1x?(3?0.075)?F2x?0.075?m0
F1x112.5??3 F2x37.5联式①、②、③,可解得
F1x?F4x?31.5kN,F2x?F3x?10.5kN 则各铆钉承受的剪力
F1S?F4S?8.752?31.52kN?32.7kN F2S?F3S?8.752?10.52kN?13.7kN 各铆钉内的切应力
F1S32.7?103?4 ?1??4??Pa?104MPa
A1s??0.022F2S13.7?103?4 ?2??3??Pa?43.6MPa 2A2s??0.02它们的方向与各铆钉剪切面上的剪力方向相同,如题8-27图(b)所示。最危险的铆钉剪切面上的切应力 ?max??1??4?104MPa
8-28 如题8-28图(a)所示的跨长l?11.5m的临时桥的主梁,由两根50b号工字钢相叠铆接而成,如题8-28图(b)所示。梁受均布荷载q作用,能够在许用正应力[?]?165MPa下工作。已知铆钉直径d?23mm,许用切应力[?]?95MPa,试按剪切强度条件计算铆钉间的最大间距s。
解 查文献1中附录Ⅲ型钢表可得50b号工字钢截面的几何参数 Iz?48560cm4,A?129cm2 则题8-28图(b)所示截面对形心轴的惯性矩 I?2?(Iz?A?0.252)