《工程力学天大出版第七章答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程力学天大出版第七章答案.docx（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第七章剪切7- 1在冲床上用圆截面的冲头，需在厚 t =5mm的薄钢板上冲出一个直径 d = 20mmt勺 圆孔来，钢板的剪切强度极限为320MPa求(1) 所需冲力F之值。(2) 若钢板的挤压强度极限为640MPa问能冲出直径为 d = 20mm的圆孔时，钢板的 最大厚度t应为多少？解：(1)根据钢板的剪切强度条件Fs，得A 320 106 0.005 0.02100.5kN因此，所需冲力F为。(2)根据钢板的挤压强度条件bsF bsAbsbs ，得bs As 640 1060.0224 201.1kN根据钢板的剪切强度条件板不被剪坏，应满足ASdt，如果钢习题7-1图201.110360.
2、02 320 100.01m= 160MPa。试校核该连接的强度。因此，能冲出直径为 d = 20mml的圆孔时，钢板的最大厚度 t应为10mm7- 2两块厚度t = 10mm宽度b = 60mml的钢板，用两个直径为 17mm的铆钉搭接在一 起(见图)，钢板受拉力 F=60kN。已知铆钉和钢板的材料相同，许用切应力=140MPa许用挤压应力bs=280MPa许用拉应力 解：为保证接头强度，需作出三方面的 校核。(1)铆钉的剪切强度校核每个铆钉所受到的力等于F/2。根据剪切强度条件式(7 -2 )得习题7-2图FsT AsF/2nd2 /4330 1017 10/4 266.1MPa满足剪切强
3、度条件。IIF/苗IIE/2Fm|nlm n(c)(d)(2) 铆钉的挤压强度校核上、下侧钢板与每个铆钉之间的挤压力均为Fbs= F/2 ,由于上、下侧钢板厚度相同，所以只校核下侧钢板与每个 铆钉之间的挤压强度，根据挤压强度条件式7 - 4得Fbs氐SAbsF/2d t30 10317 10 3 10 10 3 288.2MPa bs满足挤压强度条件。(3) 钢板的抗拉强度校核d)。截面n - n截面n - 对于截面n- n：由于上、下侧钢板厚度相同，故验算下侧钢块即可，画出它的受力图及轴力图n为危险截面。例题7- 1图42b md t 0.06 0.0170.01 4.3 10 mFn(T
4、A60 1034.3 10 4139.5MPa d满足抗拉强度条件。综上所述，该接头是安全的。7- 3图示一混凝土柱，其横截面为x0.2m2的正方形，竖立在边长为 a = 1m的正方形混凝土基础板上，柱顶上承受着轴向压力 F = 100kN。若地基对混凝土板的支承反力是均匀分习题7 -3布的，混凝土的许用切应力为=，问为使柱不会穿过混凝土板，板应有的最小厚度t为多少？解：以柱下部分为脱离体，基础板对脱离体的合力为：F100 103F,A0.2 0.2 4kNA 1 1脱离体共有4个剪切面，每个剪切面的面积为。 每个剪切面上的剪力为：F F, 100 103 4 103F si F S2F S3
5、 F S424kN44为使柱不会穿过混凝土板，应满足剪切强度条件T，得As 4 0.2tFsF14 0.224 103 41.5 106 4 0.280mm，为使柱不会穿过混凝土板，板应有的最小厚度t为80mm7- 4两块主板覆以两块盖板的钢板连接，用铆钉对接如图所示。主板厚度t1 = 10mm盖板厚度t2 = 6mm铆钉的许用切应力=115MPa板的许用挤压应力bs=280MPa 若接头拉力F=300kN,采用直径d = 17mml的铆钉时，求每边所需铆钉的个数。解：设对接口一侧有 n个铆钉，则每个铆钉受力如 图7- 8所示。(1)由剪切强度条件FsAsF /2nnd/42Fn2nd22 3
6、00 1030.0172 115 1065.75 个F(b)mF/7n p习题7 -4解图(2)由挤压强度条件FbsF/n%Absdt1bsF ndt1bs300 1036 3个0.017 0.01 280 1067-知作用力d = 16mm拉应力选择对接口一侧有 7个铆钉。5 一对规格为75mm 50mnX 8mm的热轧角钢，用螺栓将其长肢与节点板相连。已 F=128kN,角钢和节点板的材料都是Q235钢；节点板厚 =10mm螺栓的直径螺栓连接的许用切应力=130MPa许用挤压应力bs =300MPa角钢的许用 =170MPa试确定此连接需要的螺栓数目。解:(1)设此连接需要由剪切强度条件n
7、(2)校核挤压强度4Fnn4 128 1030.0162 130 1064.897 个5dsFnd bs2.67 个128 1030.016 0.01 300 106此连接需要的螺栓数目为 5个。b = 250mm高度为h,沿=1MPa顺纹许用压应力7-6如图两矩形截面木杆，用两块钢板连接。截面的宽度拉杆顺纹方向受轴向拉力 F=50kN,木材的顺纹许用切应力 c =10MPa求接头处所需的尺寸 和L。解：(1)由剪切强度条件Fs F/2AsLb T50怡仔0.1m0.25 10(2)由挤压强度条件Fbs F/2AbsbbsFb bs50 103/2 60.01m0.25 10 10习题7 -6图