Les boulons et autres types de connecteurs dans les structures subissent des forces lorsque les structures sont chargées et déchargées. L'une des forces qui affectent les boulons est la contrainte de cisaillement. Lorsqu'un boulon relie deux parties ou plus, chacune des parties peut exercer des forces séparées sur le boulon, souvent dans des directions différentes. Le résultat de ces forces opposées sur le boulon est la contrainte de cisaillement dans le plan à travers le boulon entre les deux composants connectés. Si les contraintes de cisaillement dans le boulon sont trop élevées, le boulon peut se casser. Un exemple extrême de cisaillement est l'utilisation de coupe-boulons sur un boulon. Les deux lames des couteaux communiquent des forces opposées sur un seul plan du boulon, résultant en un boulon coupé. La détermination de la contrainte de cisaillement dans un boulon est un calcul simple utilisant seulement quelques entrées.
Utilisez la règle ou les étriers numériques pour mesurer l'épaisseur de chaque partie de l'assemblage boulonné. Étiquetez chaque épaisseur t1, t2, t3, etc.
Calculez la contrainte de cisaillement en utilisant la formule F /(d * (t1 + t2)) si le boulon relie deux plaques où chaque plaque est soumise à un force (F) dans des directions opposées. Ce cas de charge est appelé cisaillement simple. Par exemple, si deux plaques d'une épaisseur de 1 pouce sont reliées par un boulon de diamètre (d) de 1 pouce et que chaque plaque est soumise à une force de 100 lb, la contrainte de cisaillement est de 100 lb /(1 pouce * (1 inch + 1 inch)), ou 50 psi.
Calculer la contrainte de cisaillement en utilisant la formule F /(2d_ (t1 + t2 + t3)) si le boulon relie trois plaques, où la plaque centrale subit une force dans un sens et les deux autres plaques subissent une force dans l'autre sens. Ce cas de charge est considéré comme un double cisaillement parce que le cisaillement se produit dans deux plans différents dans le boulon. Par exemple, si trois plaques d'une épaisseur de 1 pouce sont reliées par un boulon d'un diamètre (d) de 1 pouce et que les plaques sont soumises à une force de 100 lb, la contrainte de cisaillement est de 100 lb /(2 pouces * + 1 pouce + 1 pouce)), ou 16,7 psi.
