1 第5 章 剪切和挤压 5 .1 剪 切 的 概 念 和 实 例 在工程实际中，为了将构件互相连接起来，通常要用到各种各样的连接。例如图5-1中所示的（a）为拖车挂钩的销轴连接；（b）为桥梁结构中常用的钢板之间的铆钉连接；（c）为传动轴与齿轮之间的键块连接；（d）为两块钢板间的螺栓连接；（e）为构件中的搭接焊缝连接。这些起连接作用的销轴，铆钉，键块，螺栓及焊缝等统称为连接件。这些连接件的体积虽然比较小，但对于保证整个结构的牢固和安全却具有重要作用。因此，对这类零件的受力和变形特点必须进行研究、分析和计算。 （a） （b） (c) (d) 图5-1 工程中的连接 现以螺栓连接为例来讨论剪切变形与剪切破坏现象。设两块钢板用螺栓连接，如图5-2（a）所示。当钢板受到横向外力N 拉伸时，螺栓两侧面便受到由两块钢板传来的两组力P的作用。这两组力的特点是：与螺栓轴线垂直，大小相等，方向相反，作用线相距极近。在这两组力的作用下，螺栓将在两力间的截面m -m 处发生错动，这种变形形式称为剪切。发生相对错动的截面称为剪切面，它与作用力方向平 行。若 连接件只 有一 个剪切面，称为单 剪切，若 有两个剪切面，称为双 剪切。为了进一 步 说 明 剪切变形的特点，我 们 可 以在剪切面处取 出 一 矩 形簿 层 来观 察 ，发现在这两组力作用下，原 来的矩 形将歪 斜 成 平 行四 边 形，如图5-2b 所示。即 矩 形薄 层 发生了剪切变形。若 沿 剪切面m -m 截开 ，并 取 出 如图5-2c 所示的脱离 体，根 据 静 力平 衡 方程，则 在受剪面m -m 上 必然存 在一 个与力P 大小相等、方向相反的内 力Q ，此内 力称为剪力。若 使 推 力P 逐 渐 增 大，则 剪力也 会 不 断 增 大。当其 剪应 力达 到材 料 的极限 剪应 力时，螺栓就 会 沿 受剪面发生剪断 破坏。 (a) (b) (c) 图5-2 螺栓连接的剪切破坏 2 5 .2 剪 切和挤压的实用计算 5.2.1 剪切的实用计算 受剪切的连接件一般大多为短粗杆，且剪切变形均发生在某一局部，要从理论上计算它们的工作应力往往非常复杂，有时甚至是不可能的。即使用精确理论进行分析，所得结果也会与实际情况有较大的出入。因此为了简单有效，对于连接件的强度计算，通常使用实用计算法或称假定计算法。所谓实用计算，一般包括两层含意：其一是假定连接件剪切面上的应力分布均等，从而算出截面上的平均剪...
