第5章剪切和挤压
51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51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51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52
（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mm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
52b所示。即矩形薄层发生了剪切变形。若沿剪切面mm截开，并取出如图52c所示的脱
离体，根据静力平衡方程，则在受剪面mm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52螺栓连接的剪切破坏
1
f52剪切和挤压的实用计算
521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应力，或称“名义剪应力”。即
QA
其中：剪切面上的剪应力（MPa）；Q剪切面上的剪力（N）；A剪切面面积（m2）。
其二是用与受剪构件相同的材料制成试件，在试件与受剪构件受力尽可能相似的条件下进行
直接剪切实验，用所r