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1、第七章 剪 切71 在沖床上用圓截面的沖頭,需在厚t=5mm的薄鋼板上沖出一個直徑d=20mm的圓孔來,鋼板的剪切強度極限為320MPa。求(1)所需沖力F之值。(2)若鋼板的擠壓強度極限為640MPa,問能沖出直徑為d20mm的圓孔時,鋼板的最大厚度應(yīng)為多少?解:(1)根據(jù)鋼板的剪切強度條件,得因此,所需沖力F為100.5kN。(2)根據(jù)鋼板的擠壓強度條件,得t習題71圖根據(jù)鋼板的剪切強度條件,如果鋼板不被剪壞,應(yīng)滿足 因此,能沖出直徑為d20mm的圓孔時,鋼板的最大厚度應(yīng)為10mm。72 兩塊厚度t=10mm,寬度b=60mm的鋼板,用兩個直徑為17mm的鉚釘搭接在一起(見圖),鋼板受拉力
2、F=60kN。已知鉚釘和鋼板的材料相同,許用切應(yīng)力t=140MPa,許用擠壓應(yīng)力sbs=280MPa,許用拉應(yīng)力s=160MPa 。試校核該連接的強度。t習題72圖b解: 為保證接頭強度,需作出三方面的校核。(1) 鉚釘?shù)募羟袕姸刃:嗣總€鉚釘所受到的力等于F/2。根據(jù)剪切強度條件式(72)得滿足剪切強度條件。nmmn(c)F/2FF/2F/2F(d)(2) 鉚釘?shù)臄D壓強度校核F/2 上、下側(cè)鋼板與每個鉚釘之間的擠壓力均為FbsF/2,由于上、下側(cè)鋼板厚度相同,所以只校核下側(cè)鋼板與每個鉚釘之間的擠壓強度,根據(jù)擠壓強度條件式74得F例題71圖滿足擠壓強度條件。(3) 鋼板的抗拉強度校核由于上、下側(cè)
3、鋼板厚度相同,故驗算下側(cè)鋼塊即可,畫出它的受力圖及軸力圖(圖c,d)。截面nn截面nn為危險截面。對于截面nn:滿足抗拉強度條件。綜上所述,該接頭是安全的。aata0.2mt習題73圖73 圖示一混凝土柱,其橫截面為0.2×0.2m2的正方形,豎立在邊長為a=1m的正方形混凝土基礎(chǔ)板上,柱頂上承受著軸向壓力F=100kN。若地基對混凝土板的支承反力是均勻分布的,混凝土的許用切應(yīng)力為t=1.5MPa,問為使柱不會穿過混凝土板,板應(yīng)有的最小厚度為多少?FS1FS2FF1解:以柱下部分為脫離體,基礎(chǔ)板對脫離體的合力為:脫離體共有4個剪切面,每個剪切面的面積為0.2t。每個剪切面上的剪力為:
4、為使柱不會穿過混凝土板,應(yīng)滿足剪切強度條件,得,為使柱不會穿過混凝土板,板應(yīng)有的最小厚度為80mm。習題74圖FFt2t2t174兩塊主板覆以兩塊蓋板的鋼板連接,用鉚釘對接如圖所示。主板厚度t1=10mm,蓋板厚度t2=6mm。鉚釘?shù)脑S用切應(yīng)力t=115MPa,板的許用擠壓應(yīng)力sbs=280MPa。若接頭拉力F=300kN,采用直徑d=17mm的鉚釘時,求每邊所需鉚釘?shù)膫€數(shù)。解:設(shè)對接口一側(cè)有n個鉚釘,則每個鉚釘受力如圖78所示。(1) 由剪切強度條件 得習題74解圖(b)bFFm n pm n pnmF/7F/7F/7FF/7F/7F/7F/72F/7(c)5F/7FFN圖個(2) 由擠壓強
5、度條件個選擇對接口一側(cè)有7個鉚釘。2L75×50×8FF習題75圖75一對規(guī)格為75mm×50mm×8mm的熱軋角鋼,用螺栓將其長肢與節(jié)點板相連。已知作用力F=128kN,角鋼和節(jié)點板的材料都是Q235鋼;節(jié)點板厚d=10mm,螺栓的直徑d=16mm,螺栓連接的許用切應(yīng)力t=130MPa,許用擠壓應(yīng)力sbs=300MPa,角鋼的許用拉應(yīng)力s=170MPa,試確定此連接需要的螺栓數(shù)目。解:設(shè)此連接需要的螺栓數(shù)目為n個。(1) 由剪切強度條件 得個(2) 校核擠壓強度個此連接需要的螺栓數(shù)目為5個。76如圖兩矩形截面木桿,用兩塊鋼板連接。截面的寬度b=250mm,高度為h,沿拉桿順紋方向受軸向拉力F=50kN,木材的
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