Das Laden und Entladen von Strukturen übt eine Kraft auf Schrauben und andere Arten von Verbindern aus. Die Schubspannung ist eine der Kräfte, die auf Schrauben einwirken. Wenn ein Bolzen zwei oder mehr Teile verbindet, kann jeder der Teile unterschiedliche Kräfte auf den Bolzen ausüben, oft in verschiedene Richtungen. Das Ergebnis ist eine Schubspannung in der Ebene durch den Bolzen zwischen den beiden verbundenen Bauteilen. Wenn die Schubspannung im Bolzen zu hoch ist, kann der Bolzen brechen. Ein extremes Beispiel für Scherbeanspruchung ist die Verwendung von Bolzenschneidern an einem Bolzen. Die beiden Klingen der Messer üben auf eine Ebene des Bolzens entgegengesetzte Kräfte aus, was zu einem geschnittenen Bolzen führt. Die Ermittlung der Schubspannung in einem Bolzen ist eine einfache Berechnung mit nur wenigen Eingaben.
Verwenden Sie ein Lineal oder einen digitalen Messschieber, um die Dicke jedes Teils der verschraubten Baugruppe zu messen. Beschriften Sie jede Dicke t1, t2, t3 usw.
Berechnen Sie die Schubspannung mit der Formel F ÷ (d x (t1 + t2)), wenn der Bolzen zwei Platten verbindet, wobei jede Platte einer Kraft (F) in entgegengesetzte Richtungen ausgesetzt ist. Dieser Lastfall wird als Einzelscherung bezeichnet. Wenn zum Beispiel zwei Platten mit einer Dicke von jeweils 1 Zoll durch einen Bolzen mit einem Durchmesser (d) von 1 Zoll verbunden sind und jede Platte einer Kraft von 100 Pfund ausgesetzt ist, beträgt die Scherbeanspruchung 100 Pfund (1 Zoll × (1 Zoll)) + 1 Zoll)) oder 50 psi.
Berechnen Sie die Schubspannung mit der Formel F ÷ (2d x (t1 + t2 + t3)), wenn der Bolzen drei Platten verbindet, wobei die Mittelplatte eine Kraft in der einen Richtung und die beiden anderen Platten eine Kraft in der anderen Richtung erfahren. Dieser Lastfall wird als Doppelscherung angesehen, da die Scherung in zwei verschiedenen Ebenen im Bolzen auftritt. Wenn beispielsweise drei Platten mit einer Dicke von jeweils 1 Zoll durch einen Bolzen mit einem Durchmesser (d) von 1 Zoll verbunden sind und die Platten einer Kraft von 100 Pfund ausgesetzt sind, beträgt die Scherbeanspruchung 100 Pfund (21 Zoll x (1 Zoll +) 1 Zoll + 1 Zoll)) oder 16,7 psi.