Trước khi xem xột cường độ cỏc cấp đặc trưng của bu lụng, chỳng ta cần nghiờn cứu cỏc trường hợp phỏ hoại khỏc nhau cú thể xảy ra trong liờn kết bằng bu lụng chịu cắt. Cú hai dạng phỏ hoại chủ yếu: phỏ hoại của bu lụng và phỏ hoại của bộ phận được liờn kết. Xột mối nối được biểu diễn trong hỡnh 2.3a. Sự phỏ hoại của bu lụng cú thểđược giả thiết xảy ra như trong hỡnh vẽ. Ứng suất cắt trung bỡnh trong trường hợp này sẽ là
2 / 4 v P P f A πd = = trong đú, P là lực tỏc dụng lờn một bu lụng, A là diện tớch mặt cắt ngang của bu lụng và d là đường kớnh của nú. Lực tỏc dụng cú thểđược viết là
v
P= f A
Mặc dự lực tỏc dụng trong trường hợp này khụng hoàn toàn đỳng tõm nhưng độ lệch tõm là nhỏ và cú thểđược bỏ qua. Liờn kết trong hỡnh 2.4b là tương tự nhưng sự phõn tớch cõn bằng lực ở cỏc phần của thõn bu lụng cho thấy rằng, mỗi diện tớch mặt cắt ngang chịu một nửa của tải trọng toàn phần, hay, hoàn toàn tương đương, cú hai mặt cắt ngang tham gia chịu tải trọng toàn phần. Trong trường hợp này, tải trọng là P=2f Av và đõy là trường hợp cắt kộp (cắt hai mặt). Liờn kết bu lụng trong hỡnh 2.3a chỉ với một mặt chịu cắt được gọi là liờn kết chịu cắt đơn (cắt một mặt). Sự tăng hơn nữa bề dày vật liệu tại liờn kết cú thể làm tăng số mặt phẳng cắt và làm giảm hơn nữa lực tỏc dụng trờn mỗi mặt cắt. Tuy nhiờn, điều này sẽ làm tăng chiều dài của bu lụng và khiến cho nú cú thể phải chịu uốn.
Hỡnh 2.3 Cỏc trường hợp phỏ hoại cắt bu lụng
Cỏc tỡnh huống phỏ hoại khỏc trong liờn kết chịu cắt bao gồm sự phỏ hoại của cỏc bộ
phận được liờn kết và được chia thành hai trường hợp chớnh.
1. Sự phỏ hoại do kộo, cắt hoặc uốn lớn trong cỏc bộ phận được liờn kết. Nếu một cấu kiện chịu kộo được liờn kết, lực kộo trờn cả mặt cắt ngang nguyờn và mặt cắt ngang hữu hiệu đều phải được kiểm tra. Tuỳ theo cấu tạo của liờn kết và lực tỏc dụng, cũng cú thể phải phõn tớch về cắt, kộo, uốn hay cắt khối. Việc thiết kế liờn kết của một cấu kiện chịu kộo thường được tiến hành song song với việc thiết kế
chớnh cấu kiện đú vỡ hai quỏ trỡnh phụ thuộc lẫn nhau.
2. Sự phỏ hoại của bộ phận được liờn kết do sự ộp mặt gõy ra bởi thõn bu lụng. Nếu lỗ bu lụng rộng hơn một chỳt so với thõn bu lụng và bu lụng được giả thiết là nằm lỏng lẻo trong lỗ thỡ khi chịu tải, sự tiếp xỳc giữa bu lụng và bộ phận được liờn kết sẽ xảy ra trờn khoảng một nửa chu vi của bu lụng (hỡnh 2.4). Ứng suất sẽ biến thiờn từ giỏ trị lớn nhất tại A đến bằng khụng tại B; đểđơn giản hoỏ, một ứng suất trung bỡnh, được tớnh bằng lực tỏc dụng chia cho diện tớch tiếp xỳc, được sử dụng. Do vậy, ứng suất ộp mặt sẽđược tớnh là fp =P dt/( ),với P là lực tỏc dụng lờn bu lụng, d là đường kớnh bu lụng và t là bề dày của bộ phận bị ộp mặt. Lực ộp mặt, từđú, là P= f dtp .
Hỡnh 2.4 Sự ộp mặt của bu lụng lờn thộp cơ bản
Hỡnh 2.5 ẫp mặt ở bu lụng gần đầu cấu kiện hoặc gần một bu lụng khỏc
Vấn đề ộp mặt cú thể phức tạp hơn khi cú mặt một bu lụng gần đú hoặc khi ở gần mộp đầu cấu kiện theo phương chịu lực nhưđược miờu tả trờn hỡnh 2.5. Khoảng cỏch giữa cỏc bu lụng và từ bu lụng tới mộp sẽ cú ảnh hưởng đến cường độ chịu ộp mặt.