Bài giảng Kết cấu thép 1: Chương 2

KẾT CẤU THÉP 1 CCHHƯƯƠƠNNGG 22:: LLIIÊÊNN KKẾẾTT GGVV:: NNGGUUYYỄỄNN VVĂĂNN HHIIẾẾUU

TTpp.. HHCCMM,, TThháánngg 0022//22001133

c«ng tr×nh

thÐp h×nh thÐp tÊm liªn kÕt ==== cÊu kiÖn cÊu kiÖn liªn kÕt ====

Liªn kÕt trong kÕt cÊu thÐp: liªn kÕt hµn; liªn kÕt bul«ng; liªn kÕt ®inh t¸n.

ĐẶC ĐIỂM CÁC LOẠI LIÊN KẾT

a. Liên kết hàn:



Ưu: - tiết kiệm từ 15÷20% trọng lượng thép do tiết diện cấu kiện không bị khoét lỗ; - kín, liên tục; - khả năng tự động hóa cao, ít tốn công chế tạo.

 Nhược: - khó kiểm tra chất lượng;

- chịu tải trọng nặng và tải trọng động kém, thường sinh ra ứng suất phụ → biến hình hàn, thép giòn.

b. Liên kết bulông:

 -thi công đơn giản, cho phép tháo lắp

Ưu: dễ dàng nhất là các công trình tạm thời.

 Nhược: - tốn vật liệu;

- do lỗ tra bulông > bu lông nên khi chịu tải sẽ có hiện tượng biến dạng do trượt tại liên kết. Các bu lông không làm việc đồng bộ → giảm khả năng chịu lực.

c. Liên kết đinh tán:



Ưu: - chất lượng liên kết đảm bảo, dễ kiểm tra; - chịu được tải trọng nặng và chấn động;

 Nhược: - tốn vật liệu;

- tiết diện thép cơ bản bị giảm yếu; - chế tạo và thi công phức tạp.

Trong kÕt cÊu thÐp dïng ph¬ng ph¸p hµn:

- hµn hå quang ®iÖn b»ng tay - hµn hå quang ®iÖn tù ®éng vµ nöa tù ®éng - hµn h¬i

1. Hµn hå quang ®iÖn b»ng tay a. Nguyªn lý

Hình- 2.1: - Sơ đồ hàn tay hồ quang điện

Díi t¸c dông cña dßng ®iÖn, xuÊt hiÖn hå quang ®iÖn gi÷a hai cùc lµ kim lo¹i cÇn hµn vµ que hµn. Hai kim lo¹i láng hßa lÉn víi nhau, nguéi l¹i t¹o thµnh ®êng hµn. VËy b¶n chÊt cña ®êng hµn lµ sù liªn kÕt gi÷a c¸c ph©n tö cña c¸c kim lo¹i bÞ nãng ch¶y. §êng hµn cã thÓ chÞu lùc t¬ng ®¬ng nh thÐp c¬ b¶n.

A. LIÊN KẾT HÀN §1. C¸c ph¬ng ph¸p hµn trong kÕt cÊu thÐp

b. Que hµn

Hµn hå quang ®iÖn b»ng tay dïng que hµn lâi kim lo¹i cã thuèc bäc (thuèc hµn, 80% lµ CaCO3). §êng kÝnh lâi kim lo¹i cña que hµn tõ 1,66mm, chiÒu dµi que hµn 200450mm. Líp thuèc bäc dµy 11,5mm cã c¸c t¸c dông sau:

- Khi ch¸y t¹o nªn líp xØ c¸ch ly kh«ng khÝ xung quanh víi kim lo¹i láng, ng¨n c¶n oxy vµ nit¬ lät vµo kim lo¹i lµm ®êng hµn trë nªn gißn;

- T¨ng cêng sù ion hãa kh«ng khÝ xung quanh lµm hå

quang ®îc æn ®Þnh;

- Trong thuèc hµn cßn cã bét cña mét sè hîp kim lµm t¨ng

®é bÒn cña ®êng hµn.

èng hót t huèc hµn

PhÔu r ¶i t huèc hµn

D©y hµn

D©y hµn t r Çn

M¸ y hµn

Thuèc hµn

H å quang ch×m

2. Hµn hå quang ®iÖn tù ®éng vµ nöa tù ®éng díi líp thuèc hµn VÒ nguyªn lý hµn tù ®éng gièng hµn tay, chØ kh¸c lµ que thay thuèc ®îc hµn bäc trÇn b»ng cuén d©y hµn (®êng kÝnh 25 mm) vµ qu¸ tr×nh hµn ®îc thùc hiÖn b»ng m¸y tù ®éng. ¦u ®iÓm:

H×nh 2.2 S¬ ®å hµn hå quang ®iÖn tù ®éng

- Tèc ®é hµn nhanh (gÊp 5  10 lÇn hµn tay) - R·nh ch¶y s©u nªn chÊt lîng ®êng hµn tèt. - Kim lo¹i láng ®îc phñ líp thuèc dµy nªn nguéi dÇn, t¹o

®iÒu kiÖn cho bät khÝ tho¸t ra lµm ®êng hµn ®Æc h¬n.

- Hå quang ch¸y ch×m díi líp thuèc nªn kh«ng h¹i søc kháe

thî hµn. Nhîc ®iÓm:

- ChØ hµn ®îc c¸c ®êng hµn n»m th¼ng hoÆc trßn, kh«ng dïng ®îc cho c¸c ®êng hµn ®øng vµ ngîc hoÆc ë vÞ trÝ chËt hÑp, trªn cao...

Trong c¸c trêng hîp ®ã dïng ph¬ng ph¸p hµn nöa tù

®éng: m¸y hµn ®îc di chuyÓn b»ng tay.

Cuén d©y hµn

K hÝ

§ iÖn cùc hµn

B×nh khÝ

Cöa khÝ

K hÝ b¶o vÖ

M ¸ y hµn

K im l o¹ i c¬ b¶n

3. Hµn hå quang ®iÖn trong líp khÝ b¶o vÖ Cuén d©y hµn trÇn ®îc nh¶ tù ®éng qua thiÕt bÞ hµn d¹ng khÈu sóng. KhÝ dÉn tõ b×nh phun ra ®ång thêi khi hµn sÏ b¶o vÖ kim lo¹i láng. Cã hai lo¹i khÝ ®îc dïng: nÕu lµ th× tr¬ nh argon, helium khÝ ph¬ng ph¸p hµn nµy gäi tªn lµ MIG (metal inert gas) nÕu dïng khÝ cacbonic th× gäi lµ MAG (metal active gas). §èi víi thÐp th«ng thêng dïng cacbonic, hoÆc hçn hîp víi khÝ tr¬. Ph¬ng ph¸p nµy cho hå quang æn ®Þnh, vïng ch¶y s©u, réng, tèc ®é hµn nhanh.

C¸c d©y hµn dïng theo qui ®Þnh riªng.

H×nh 2.3 Hµn hå quang ®iÖn trong khÝ b¶o vÖ

4. Hµn h¬i

Hµn h¬i thêng dïng ®Ó hµn nh÷ng tÊm kim lo¹i máng hoÆc ®Ó c¾t thÐp. Hçn hîp ch¸y lµ khÝ oxy vµ axªtylen. Oxy vµ axªtylen ®îc nÐn ë hai b×nh riªng biÖt, dïng èng mÒm dÉn chóng ®Õn má hµn. Khi hçn hîp khÝ nµy ch¸y, nhiÖt ®é lªn tíi 3200oC lµm nãng ch¶y kim lo¹i cÇn hµn vµ thanh kim lo¹i phô (thay que hµn ®Ó lÊp ®Çy r·nh hµn). Khi kim lo¹i láng nguéi ®i t¹o thµnh ®êng hµn.

5. C¸c yªu cÇu chÝnh khi hµn vµ ph¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt lîng ®êng hµn a. C¸c yªu cÇu chÝnh khi hµn

§Ó ®¶m b¶o chÊt lîng ®êng hµn, khi hµn cÇn thùc hiÖn mét

sè qui ®Þnh chÝnh sau ®©y:

- Lµm s¹ch gØ trªn mÆt r·nh hµn;

- Cêng ®é dßng ®iÖn ph¶i thÝch hîp.

- §¶m b¶o c¸c qui ®Þnh vÒ gia c«ng mÐp b¶n thÐp;

- Cã c¸c ph¬ng ph¸p phßng ngõa biÕn h×nh hµn;

- Chän que hµn phï hîp.

b. C¸c ph¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt lîng ®êng hµn

§êng hµn cÇn ®îc kiÓm tra chÊt lîng b»ng c¸c ph¬ng

ph¸p sau:

- KiÓm tra b»ng m¾t: th«ng thêng chØ ph¸t hiÖn ®îc nh÷ng

sai sãt bªn ngoµi nh mÆt ®êng hµn kh«ng ®Òu, låi lâm, nøt

r¹n...

- Dïng c¸c ph¬ng ph¸p vËt lý ®Ó kiÓm tra nh: ®iÖn tõ,

quang tuyÕn, siªu ©m... c¸c ph¬ng ph¸p nµy cho kÕt qu¶

chÝnh x¸c h¬n, ®îc ¸p dông cho c¸c lo¹i c«ng tr×nh chÞu lùc

®Æc biÖt nh: bÓ chøa, ®êng èng cao ¸p...

§2. C¸c lo¹i ®êng hµn vµ cêng ®é tÝnh to¸n

1. C¸c lo¹i ®êng hµn

H×nh 2.4. ®êng hµn ®èi ®Çu

Gia công mép rãnh hàn

1.1. §êng hµn ®èi ®Çu a. CÊu t¹o: §êng hµn ®èi ®Çu liªn kÕt trùc tiÕp hai cÊu kiÖn cïng n»m trong mét mÆt ph¼ng.  §êng hµn ®èi ®Çu cã thÓ th¼ng gãc hoÆc xiªn gãc víi trôc cña cÊu kiÖn.  Khi hµn c¸c b¶n thÐp dµy (t > 8 mm, ®èi víi hµn tay), cÇn gia c«ng mÐp cña b¶n.  R·nh h×nh ch÷ X hoÆc K ®îc hµn ë hai phÝa. Víi r·nh h×nh ch÷ V hay ch÷ U cÇn hµn thªm ë mÆt sau ®Ó tr¸nh hiÖn tîng kh«ng hµn ®Çy.

b. Sù lµm viÖc vµ cêng ®é tÝnh to¸n cña ®êng hµn ®èi ®Çu. u ®iÓm ®êng hµn ®èi ®Çu lµ truyÒn lùc tèt, ®êng lùc kh«ng bÞ dån Ðp uèn cong, nªn øng suÊt tËp trung rÊt nhá. Khi ®ã c- êng ®é tÝnh to¸n cña ®êng hµn ®èi ®Çu ®îc lÊy nh sau:

- chÞu nÐn, kh«ng phô thuéc vµo ph¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt

f wc  .

lîng ®êng hµn:

- chÞu kÐo, nÕu dïng c¸c ph¬ng ph¸p vËt lý kiÓm tra chÊt

f wt  ; f

lîng ®êng hµn:

b»ng c¸c ph¬ng ph¸p th«ng thêng ®¬n gi¶n:

f85,0 . f

daN

2cm/

- chÞu c¾t:

f wt   f VÝ dô: ®èi víi thÐp CCT34 cã wcf = 2100 daN

2cm/

daN

; wtf = 1800

. ; wvf = 1200



h f

1.2. §êng hµn gãc

H×nh 2.5. §êng hµn gãc



f h

1,5h

a.CÊu t¹o. §êng hµn gãc n»m ë gãc vu«ng t¹o bëi hai cÊu kiÖn cÇn hµn, tiÕt diÖn lµ mét tam gi¸c vu«ng c©n, h¬i phång ë gi÷a, c¹nh cña tam gi¸c gäi lµ chiÒu cao ®êng hµn.

H×nh 2.6. §êng hµn lâm vµ ®êng hµn tho¶i

 Khi chÞu t¶i träng ®éng, ®Ó gi¶m øng suÊt tËp trung trong ®êng hµn gãc ®Çu dïng ®êng hµn lâm hoÆc ®êng hµn tho¶i víi tû sè gi÷a hai c¹nh cña ®- êng hµn lµ 1:1,5 (h×nh 2.6b).

t2,1

fh 

min

; .  ChiÒu cao

min

, mm B¶ng 2.3. ChiÒu cao nhá nhÊt cña ®êng hµn gãc fh

4 - 6

hf min khi chiÒu dµy cña b¶n thÐp dµy tmax mm 17 - 22 7 11 - 16 6 33 - 40 9 23 - 32 8 41 - 80 10 6 - 10 5 4

3 4 5 7 8 9 6

l w

w l

Tay Tù ®éng, nöa tù ®éng

Tïy theo vÞ trÝ cña ®êng hµn so víi ph¬ng cña lùc t¸c dông mµ chia ra:

- §êng hµn gãc c¹nh.

- §êng hµn gãc ®Çu. H×nh 2.7. C¸c lo¹i ®êng hµn gãc a) ®êng hµn gãc c¹nh; b)

®êng hµn gãc ®Çu.

A - A

B - B





H×nh 2.8. Sù ph©n bè øng suÊt trong ®êng hµn gãc c¹nh

 f h f

b) 1



b) Sù lµm viÖc cña ®êng hµn gãc

H×nh 2.9. D¹ng ph¸ ho¹i vµ tiÕt diÖn lµm viÖc cña ®êng hµn a) d¹ng ph¸ ho¹i cña ®êng  §êng hµn gãc c¹nh khi truyÒn lùc th× híng cña ®êng lùc trong liªn kÕt thay ®æi phøc t¹p. øng suÊt ph©n bè kh«ng ®Òu theo chiÒu réng, chiÒu dµi cña b¶n thÐp còng nh däc theo ®êng hµn. Hai mót cña ®êng hµn chÞu max . §Ó gi¶m bít sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña øng suÊt, kh«ng ®îc dïng ®êng hµn qu¸ dµi. Thùc chÊt ®êng hµn gãc c¹nh chÞu ®ång

thêi c¶ øng suÊt c¾t vµ uèn.

hµn gãc c¹nh; b) c¸c tiÕt diÖn lµm viÖc

 §êng hµn gãc ®Çu truyÒn

lùc ®Òu theo bÒ réng cña liªn

kÕt nhng trong ®êng hµn lùc

bÞ uèn cong vµ dån Ðp ë phÝa

ch©n ®êng hµn, v× vËy t¹i ®©y

øng suÊt tËp trung rÊt lín.

Khi lµm viÖc, ®êng hµn gãc ®Çu chÞu ®ång thêi c¶ c¾t, kÐo,

uèn.

Trong tÝnh to¸n coi nh ®êng hµn gãc ®Çu vµ gãc c¹nh chØ

chÞu c¾t qui íc vµ ph¸ ho¹i theo mét trong hai tiÕt diÖn däc

theo kim lo¹i ®êng hµn (TD 1) hoÆc theo biªn nãng ch¶y cña

f vµ cêng ®é tÝnh

thÐp c¬ b¶n (TD 2).

c) Cêng ®é tÝnh to¸n cña ®êng hµn gãc. øng víi tiÕt diÖn 1 cêng ®é tÝnh to¸n chÞu c¾t cña thÐp ®êng hµn lµ wff , øng víi tiÕt diÖn 2 cêng ®é chÞu c¾t tÝnh to¸n cña thÐp c¬ b¶n trªn biªn nãng ch¶y lµ wsf =0,45 uf . B¶ng 2.4 - Cêng ®é kÐo ®øt tiªu chuÈn wun

Cêng ®é tÝnh to¸n

2cm/

daN

wff

daN

( to¸n wff cña kim lo¹i hµn trong mèi hµn gãc Cêng ®é kÐo ®øt tiªu chuÈn wun ) (

f ) 2cm/ 4100 4500 4900  Ký hiÖu que hµn trong b¶ng 2.4 nh sau: ch÷ N ë ®Çu chØ lo¹i

Lo¹i que hµn theo TCVN 3223:1994 N42, N42 - 6B N46, N46 - 6B N50, N50 - 6B 1800 2000 2150

2mm/

daN

que hµn. Nhãm hai ch÷ sè sau chØ ®é bÒn kÐo thÊp nhÊt cña ). Sau g¹ch ngang lµ ch÷ sè chØ dßng ®iÖn, mèi hµn ( ch÷ c¸i cuèi cïng chØ nhãm thuèc bäc (axit, baz¬...)





I V



I I













   

I I I

1.3. C¸c c¸ch ph©n lo¹i ®êng hµn kh¸c

- Theo c«ng dông cã ®êng hµn chÞu lùc vµ ®êng hµn kh«ng chÞu lùc. - Theo vÞ trÝ trong kh«ng gian. - Theo ®Þa ®iÓm chÕ t¹o cã ®êng hµn nhµ m¸y vµ ®êng hµn c«ng trêng.

H×nh 2.11. VÞ trÝ ®êng hµn trong kh«ng gian I- ®êng hµn n»m; II- ®êng hµn ®øng; III- ®êng hµn ngîc; IV- ®êng hµn ngang. - Theo tÝnh liªn tôc cña ®êng hµn. Trong ®êng hµn kh«ng

liªn tôc kho¶ng c¸ch amax gi÷a hai ®êng hµn nh sau:

amax ≤ 15.tmin ®èi víi c¸c cÊu kiÖn chÞu nÐn; amax ≤ 30.tmin ®èi

víi c¸c cÊu kiÖn chÞu kÐo .

B¶ng 2.5. Ký hiÖu c¸c lo¹i ®êng hµn

Tªn gäi

§êng hµn nhµ m¸y §êng hµn c«ng trêng

§êng hµn ®èi ®Çu §êng hµn gãc

§êng hµn gãc ®øt ®o¹n



w l



§3. C¸c lo¹i liªn kÕt hµn vµ ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n Theo c¸ch cÊu t¹o chia ra liªn kÕt ®èi ®Çu, liªn kÕt ghÐp chång, liªn kÕt cã b¶n ghÐp, liªn kÕt hçn hîp. 1. Liªn kÕt ®èi ®Çu 1.1. CÊu t¹o

- dïng ®Ó liªn kÕt trùc tiÕp hai cÊu kiÖn. - thêng dïng ®Ó nèi c¸c b¶n thÐp, Ýt dïng ®Ó liªn kÕt c¸c thÐp h×nh v× khã gia c«ng mÐp cÊu kiÖn. - u ®iÓm: truyÒn lùc tèt, cÊu t¹o ®¬n gi¶n vµ kh«ng tèn thÐp.

H×nh 2.12. Liªn kÕt hµn ®èi ®Çu chÞu lùc trôc a) ®êng hµn ®èi ®Çu th¼ng; b) ®êng hµn ®èi ®Çu xiªn.

- nhîc ®iÓm: ph¶i gia c«ng mÐp c¸c b¶n thÐp. 1.2. TÝnh to¸n liªn kÕt hµn ®èi ®Çu

a) Khi chÞu lùc kÐo, nÐn däc trôc: Díi t¸c dông cña lùc däc

trôc N øng suÊt sÏ ph©n bè ®Òu trªn tiÕt diÖn cña ®êng hµn.

w l



§êng hµn ®èi ®Çu th¼ng gãc c«ng thøc



kiÓm tra bÒn:

w =

f  (2.1) wt . c

N tl(

)

N A w

l.t

A  w



;t - bÒ dµy tÝnh to¸n cña ®êng hµn; wl = l - 2t;

trong ®ã: wtf – cêng ®é tÝnh to¸n cña ®êng hµn ®èi ®Çu khi chÞu kÐo

(nÕu N lµ lùc nÐn th× dïng wcf ).

xiªn.







 .

)wc

(wt

w =

 )

§êng hµn ®èi ®Çu xiªn ®îc kiÓm tra bÒn theo c¸c c«ng thøc sau: sinN tl(



w =

f  wv .

 cosN ) tl(

 (2.3); wl =  

b  -2t  sin 

(2.2);

b) Liªn kÕt hµn ®èi ®Çu chÞu t¸c dông cña m«men uèn M ®-

îc kiÓm tra bÒn theo c«ng thøc:

 f cwt

w =

M W

(2.4)

c) Khi liªn kÕt hµn ®èi ®Çu chÞu t¸c dông ®ång thêi cña

w

w l



m«men uèn M vµ lùc c¾t V ®é bÒn cña nã ®îc kiÓm tra theo øng suÊt t¬ng ®¬ng

2 3  w

2 w

tđ =



(2.5)

w =

 w

M6 2  tl

tđ  cwtf.15,1 M W w

trong ®ã:

(2.6);



H×nh 2.13. Liªn kÕt hµn ®èi ®Çu chÞu M vµ Q

w =

V  t. l

V A w

(2.7)

HÖ sè 1,15 kÓ ®Õn sù ph¸t triÓn cña biÕn d¹ng dÎo trong

®êng hµn.





2. Liªn kÕt ghÐp chång dïng ®êng hµn gãc

a>5

t min





2.1. CÊu t¹o

Hai cÊu kiÖn ®Æt chång lªn nhau, dïng ®êng hµn gãc l¹i. §o¹n liªn kÕt chóng chång lªn nhau a lÊy theo yªu cÇu bè trÝ ®êng hµn, a ≥ 5tmin. H×nh 2.15. Liªn kÕt ghÐp chång

Trong liªn kÕt ghÐp chång cã thÓ dïng ®êng hµn gãc c¹nh hoÆc ®êng hµn gãc ®Çu.

Liªn kÕt ghÐp chång thêng dïng ®Ó nèi c¸c thÐp b¶n cã chiÒu dµy nhá (t=25mm), ®Ó liªn kÕt thÐp h×nh vµ thÐp b¶n.





a>5

t min





2.2. TÝnh to¸n liªn kÕt ghÐp chång chÞu lùc trôc

f  (2.8) wf . c

l  w

 f

TiÕt diÖn 1: 

Khi chÞu lùc trôc N. §èi víi liªn kÕt c¸c thÐp b¶n trong c¶ hai trêng hîp ®êng hµn gãc c¹nh vµ gãc ®Çu coi nh øng suÊt ph©n bè ®Òu däc theo ®- êng hµn vµ bÞ ph¸ ho¹i do c¾t. §é bÒn cña ®êng hµn ®îc kiÓm tra: N h f N

f  (2.9) ws .

 s

l  w

TiÕt diÖn 2: 

trong ®ã: fh : chiÒu cao ®êng hµn gãc;  wl - tæng chiÒu dµi tÝnh to¸n cña c¸c ®êng hµn, wl =l-10mm; f , s – c¸c hÖ sè chiÒu s©u nãng ch¶y cña ®êng hµn øng víi c¸c tiÕt diÖn 1 vµ 2 lÊy theo b¶ng 2.6. Khi hµn tay f =0,7; s=1;

fh , tõ ®ã tÝnh ra tæng chiÒu dµi

Khi thiÕt kÕ nªn chän tríc

 l w

N  f

(h f

) min

 c

cÇn thiÕt cña c¸c ®êng hµn: , (2.10)

ChiÒu dµi lw cÇn tháa m·n c¸c yªu cÇu sau:



- lwmin≥ {4 hf ,40 mm}; - riªng víi ®êng hµn gãc c¹nh lw ≤85 f fh

Trêng hîp liªn kÕt thÐp h×nh do lùc trôc N ®îc ®Æt theo trôc cña thÐp gãc, lÖch t©m gi÷a hai ®êng hµn nªn lùc t¸c dông vµo mçi ®êng hµn sÏ chia ra N1 vµ N2.

H×nh 2.16. Liªn kÕt thÐp gãc víi thÐp b¶n

Gi¸ trÞ cña lùc N1 = kN ®Ó tÝnh ®êng hµn sèng, vµ N2 = (1 - k)N ®Ó tÝnh ®êng hµn mÐp.

B¶ng 2.7. HÖ sè ph©n phèi néi lùc N khi liªn kÕt c¸c thÐp gãc víi thÐp b¶n

Lo¹i thÐp gãc k 1 - k

C¸ch liªn kÕt

§Òu c¹nh 0,70 0,30

0,75 0,25

0,60 0,40

Kh«ng ®Òu c¹nh hµn theo c¹nh ng¾n Kh«ng ®Òu c¹nh hµn theo c¹nh dµi

Liªn kÕt cã b¶n ghÐp cã u ®iÓm lµ kh«ng ph¶i gia c«ng mÐp cÊu kiÖn nhng l¹i tèn thÐp lµm b¶n ghÐp. Ngoµi ra, trong liªn kÕt cã øng suÊt tËp trung lín vËy kh«ng nªn dïng ®Ó chÞu t¶i träng ®éng. §Ó gi¶m øng suÊt tËp trung ë c¸c gãc vu«ng ngêi ta c¾t v¸t c¹nh cña b¶n ghÐp (h×nh2.18.d) vµ ®Ó l¹i ®o¹n 50mm kh«ng hµn. Liªn kÕt cã b¶n ghÐp cã thÓ dïng cho thÐp b¶n hay thÐp h×nh.

 t t

    



10-20

C¾t v¸ t

    

0 5

C¾t v¸ t

1>5t

50mm

H×nh 2.19. Liªn kÕt c¬ b¶n ghÐp ®èi víi thÐp h×nh

H×nh 2.18. Liªn kÕt cã b¶n ghÐp ®èi víi thÐp tÊm

3. Liªn kÕt cã b¶n ghÐp 3.1. CÊu t¹o

3.2. TÝnh to¸n liªn kÕt hµn cã b¶n ghÐp chÞu lùc trôc

ViÖc kiÓm tra bÒn cña liªn kÕt cã b¶n ghÐp ®îc tiÕn hµnh

theo hai ®iÒu kiÖn:



Abg 

- KiÓm tra ®é bÒn cña c¸c b¶n ghÐp: , (2.11)

trong ®ã: Abg : tæng diÖn tÝch tiÕt diÖn c¸c b¶n ghÐp; A :diÖn tÝch tiÕt diÖn cÊu kiÖn c¬ b¶n;

- KiÓm tra ®é bÒn c¸c ®êng hµn gãc theo hai tiÕt diÖn 1 vµ

2 b»ng c¸c c«ng thøc (2.8), (2.9).

4. TÝnh to¸n liªn kÕt hµn víi ®êng hµn gãc chÞu M vµ Q §iÒu kiÖn bÒn cña ®êng hµn ®îc kiÓm tra:

 Khi chØ cã m«men uèn M t¸c

f h.

wfW =

dông: - tÝnh theo tiÕt diÖn 1:

f  (2.14) wf .

M1 =

M wfW

s h.

wsW =



- tÝnh theo tiÕt diÖn 2:

wfA = f

l 2 w ; 6 l 2 w 6 f h.  wl ; wsA =

s h.  wl f

M1 =

f  (2.15) ws .

M wsW



 Khi chØ cã lùc c¾t V t¸c dông:

f  wf . c

V wfA

 - tÝnh theo thÐp ®êng hµn (tiÕt diÖn 1): V1 =

(2.16)



V2 =

f  ws . c

V wsA

- thÐp c¬ b¶n trªn biªn nãng ch¶y (TD 2):

(2.17)

 Khi c¶ m«men uèn M vµ lùc c¾t V t¸c dông ®ång thêi:

f  (2.18) wf .

tđ =

M W

V A

   

   

   

   

- theo tiÕt diÖn 1 : 

tđ =

f  (2.19) ws .

M W

V A

  

  

  

  

- theo tiÕt diÖn 2 : 

0 5

50mm

 t

5. Liªn kÕt hçn hîp 5.1. CÊu t¹o

Liªn kÕt hçn hîp lµ liªn kÕt ®èi ®Çu cã thªm c¸c b¶n ghÐp víi c¸c ®êng hµn gãc. B¶n ghÐp dïng t¨ng cêng cho ®êng hµn ®èi ®Çu khi nã kh«ng ®ñ chÞu lùc. H×nh 2.20. Liªn kÕt hçn hîp

5.2. TÝnh to¸n liªn kÕt hçn hîp chÞu lùc trôc

- Khi tÝnh to¸n liªn kÕt hçn hîp chÞu lùc trôc N coi nh øng suÊt trong ®êng hµn ®èi ®Çu b»ng øng suÊt trong c¸c b¶n ghÐp. §iÒu kiÖn bÒn cña liªn kÕt ®îc kiÓm tra theo c«ng thøc:

 (2.12) .

)c(wt

w =

N 

bgA

A – diÖn tÝch tiÕt diÖn thÐp c¬ b¶n;  bgA - tæng diÖn tÝch tiÕt diÖn



c¸c b¶n ghÐp

0 5

50mm

 t

- Khi thiÕt kÕ, chän tríc b¶n ghÐp, bè trÝ ®êng hµn ®èi w . Abg. Tæng ®Çu, sau ®ã tÝnh lùc truyÒn qua b¶n ghÐp Nbg = chiÒu dµi cÇn thiÕt cña ®êng hµn gãc ®Ó liªn kÕt mét b¶n

 l w

(

 f

) min

 c

ghÐp ë mét phÝa cña liªn kÕt: (2.13)

§4. øng suÊt hµn vµ biÕn h×nh hµn

1. Sù ph¸t sinh øng suÊt hµn vµ

biÕn h×nh hµn

Khi hµn xong, do ¶nh hëng

H×nh 2.22. øng suÊt hµn vµ biÕn h×nh hµn a) øng suÊt co ngãt ngang; b) øng suÊt co ngãt däc

cña nhiÖt ®é, cÊu kiÖn thêng bÞ

cong vªnh, hiÖn tîng ®ã gäi lµ

biÕn h×nh hµn. Trong thÐp c¬ b¶n

vµ trong ®êng hµn n¶y sinh néi

øng suÊt gäi lµ øng suÊt hµn.

  t

.l.

il = el -

XÐt mét tÊm thÐp cã ®êng hµn t¹i mÐp. Khi hµn thÐp bÞ ®èt nãng ®Õn nhiÖt ®é nãng ch¶y. BiÕn d¹ng dµi cña (- hÖ sè gi·n në nhiÖt; thÐp: t = t1 - t2)

 .E

HiÖu sè gi÷a biÕn d¹ng quy íc (e- e) vµ biÕn d¹ng thùc (m-m) chÝnh lµ ml . C¸c biÕn d¹ng d cña d¶i biÕn d¹ng nµy g©y nªn øng suÊt khi

0t

lE l

H×nh 2.23. a) biÕn h×nh hµn vµ øng suÊt hµn khi hµn; b) biÕn h×nh vµ øng suÊt hµn

hµn ( = ). N¬i cã 600oC

thÐp hãa dÎo, mÊt tÝnh bÒn (c¸c d¶i f =0. biÕn d¹ng tù do),

Khi nguéi, ®êng cong nhiÖt ®é e

- e sÏ gi¶m vµ san ®Òu dÇn. PhÇn

thÐp s¸t ®êng hµn chÞu kÐo vµ

vïng l©n cËn chÞu nÐn.

Khi hµn ®èi ®Çu hai tÊm thÐp,

y sÏ

biÓu ®å øng suÊt co ngãt däc

x 



lµ céng cña hai biÓu ®å øng suÊt.



x

§ång thêi do ®êng hµn ng¨n c¶n



y

sù biÕn d¹ng cña hai tÊm thÐp nªn



x . Vïng gi÷a tÊm thÐp, xu híng

H×nh 2.24. BiÓu ®å øng suÊt hµn trong ®êng hµn ®èi ®Çu

ph¸t sinh øng suÊt co ngãt ngang

uèn cong lâm cña tÊm thÐp bÞ ng¨n

c¶n nªn ph¸t sinh øng suÊt kÐo, hai

2. C¸c biÖn ph¸p lµm gi¶m øng suÊt hµn vµ biÕn h×nh hµn

øng suÊt hµn tù c©n b»ng vµ trong giai ®o¹n lµm viÖc dÎo cña vËt liÖu, chóng sÏ bÞ san ®Òu, v× vËy kh«ng ¶nh hëng ®Õn kh¶ n¨ng chÞu lùc cña liªn kÕt. Tuy nhiªn, ë tr¹ng th¸i øng suÊt ph¼ng vµ øng suÊt khèi øng suÊt hµn lµm t¨ng kh¶ n¨ng ph¸ ho¹i gißn cña kÕt cÊu. BiÕn h×nh hµn lµm mÊt c«ng söa ch÷a cÊu kiÖn. §Ó thùc hiÖn ®iÒu ®ã cã thÓ dïng c¸c biÖn ph¸p sau:  BiÖn ph¸p cÊu t¹o

- Gi¶m sè lîng ®êng hµn ®Õn møc tèi ®a; - Kh«ng nªn dïng ®êng hµn qu¸ dµy; - Tr¸nh tËp trung ®êng hµn vµo mét chç, tr¸nh ®êng hµn

kÝn hoÆc c¾t nhau.

®Çu tÊm lµ øng suÊt nÐn.

 BiÖn ph¸p thi c«ng

- Chän tr×nh tù hµn thÝch hîp; - T¹o biÕn d¹ng ngîc tríc khi hµn; - Dïng khu«n cè ®Þnh kh«ng cho kÕt cÊu biÕn d¹ng khi hµn.

h=0,6d

30°

d 2

o d

d 7 , 1 = D

h=0,6d

H×nh 2.26. CÊu t¹o cña bul«ng

B. LIÊN KẾT BU LÔNG §5. C¸c lo¹i bul«ng dïng trong kÕt cÊu thÐp

1. CÊu t¹o chung cña bul«ng §êng kÝnh bul«ng thêng d = 12 48 mm, víi bul«ng neo d tíi 100mm. §êng kÝnh trong cña phÇn bÞ ren lµ do, chiÒu dµi cña phÇn th©n kh«ng ren nhá h¬n chiÒu dµy tËp b¶n thÐp liªn kÕt kho¶ng 23 mm. lo≈2,5d. ChiÒu dµi bul«ng l = 35300 mm. Mò, ªcu cña bul«ng thêng cã d¹ng h×nh lôc gi¸c. Long ®en h×nh trßn. Theo c¸ch s¶n xuÊt, vËt liÖu vµ tÝnh chÊt lµm viÖc cña bul«ng

chia lo¹i sau: bul«ng th«, bul«ng ®é chÝnh x¸c b×nh thêng (bul«ng thêng), bul«ng ®é chÝnh x¸c cao (bul«ng tinh, bul«ng chÝnh x¸c), bul«ng cêng ®é cao, bul«ng neo. Bul«ng cho c¸c c«ng tr×nh th«ng thêng nªn dïng cÊp ®é bÒn 4.6; 4.8; 5.6. 2. Bul«ng th« vµ bul«ng thêng

 §îc s¶n xuÊt tõ thÐp cacbon b»ng c¸ch rÌn, dËp. §é chÝnh

x¸c thÊp nªn ®êng kÝnh th©n bul«ng ph¶i lµm nhá h¬n

®êng kÝnh lç 23 mm.

 Lç cña lo¹i bul«ng nµy ®îc lµm b»ng c¸ch ®ét hoÆc khoan

tõng b¶n riªng rÏ.

 §ét th× mÆt lç kh«ng ph¼ng, phÇn thÐp xung quanh lç 23mm

bÞ gißn v× biÕn cøng nguéi. §é chÝnh x¸c kh«ng cao, bul«ng

kh«ng thÓ tiÕp xóc chÆt víi thµnh lç (ký hiÖu lç lo¹i C).

 Lo¹i bul«ng nµy rÎ, s¶n xuÊt nhanh vµ dÔ ®Æt vµo lç nhng

chÊt lîng kh«ng cao.

3. Bul«ng tinh  §îc s¶n xuÊt tõ thÐp cacbon, thÐp hîp kim thÊp b»ng c¸ch tiÖn, ®é chÝnh x¸c cao. §êng kÝnh lç kh«ng lín h¬n ®êng kÝnh bul«ng qu¸ 0,3mm. §Ó t¹o lç, dïng m¸y khoan tõng b¶n riªng rÏ hoÆc khoan c¶ chång b¶n theo khu«n mÉu ®Õn ®êng kÝnh thiÕt kÕ.

 Khi b¶n thÐp máng cã thÓ ®ét tõng b¶n riªng tíi ®êng kÝnh lç nhá h¬n ®êng kÝnh thiÕt kÕ tõ 23mm, sau ®ã khoan më réng c¶ chång b¶n ®· ®ét ®Õn ®êng kÝnh thiÕt kÕ.

 Lç bul«ng tinh nh½n, chÊt lîng cao (ký hiÖu lç lo¹i B).  Khe hë gi÷a bul«ng vµ lç nhá nªn liªn kÕt chÆt, cã thÓ lµm viÖc chÞu c¾t tuy kh«ng b»ng bul«ng cêng ®é cao hoÆc ®inh t¸n.

 Do tÝnh phøc t¹p khi s¶n xuÊt vµ l¾p ®Æt bul«ng nªn lo¹i

bul«ng nµy Ýt dïng.

 Bul«ng tinh cã c¸c líp ®é bÒn t¬ng tù bul«ng th« vµ bul«ng

thêng.

4. Bul«ng cêng ®é cao  Bul«ng cêng ®é cao ®îc lµm tõ thÐp hîp kim (40Cr;

38CrSi; 40CrVA; 30Cr 3MoV), sau ®ã cho gia c«ng nhiÖt.

 C¸ch s¶n xuÊt bul«ng cêng ®é cao gièng bul«ng thêng, cã ®é chÝnh x¸c thÊp, nhng do ®îc lµm b»ng thÐp cêng ®é cao nªn cã thÓ vÆn ªcu rÊt chÆt lµm th©n bul«ng chÞu kÐo vµ

g©y lùc Ðp rÊt lín lªn tËp b¶n thÐp liªn kÕt. Khi chÞu lùc, gi÷a mÆt tiÕp xóc cña c¸c b¶n thÐp cã lùc ma s¸t lín chèng l¹i sù trît t¬ng ®èi gi÷a chóng. Lùc truyÒn tõ cÊu kiÖn nµy sang cÊu kiÖn kh¸c chñ yÕu do lùc ma s¸t.

 CÇn gia c«ng mÆt c¸c cÊu kiÖn liªn kÕt ®Ó t¨ng tÝnh ma s¸t.  Bul«ng cêng ®é cao dÔ chÕ t¹o, kh¶ n¨ng chÞu lùc lín, liªn kÕt Ýt biÕn d¹ng nªn ®îc dïng réng r·i vµ thay thÕ cho liªn kÕt ®inh t¸n trong c¸c kÕt cÊu chÞu t¶i träng nÆng vµ .

H×nh 2.27. Sù lµm viÖc cña liªn kÕt bul«ng

§6. Sù lµm viÖc cña liªn kÕt bul«ng vµ kh¶ n¨ng chÞu lùc cña bul«ng 1. Sù lµm viÖc chÞu trît cña liªn kÕt bul«ng th«, bul«ng thêng vµ bul«ng tinh (chÕ t¹o tõ thÐp thêng) 1.1 C¸c giai ®o¹n chÞu lùc Do vÆn ªcu nªn bul«ng chÞu kÐo vµ c¸c b¶n thÐp bÞ xiÕt chÆt, gi÷a mÆt tiÕp xóc cña c¸c b¶n thÐp h×nh thµnh lùc ma s¸t. Víi bu l«ng thêng, lùc ma s¸t nµy kh«ng ®ñ lín ®Ó tiÕp nhËn hoµn toµn lùc trît do t¶i träng ngoµi g©y nªn. Khi chÞu lùc trît sù lµm viÖc cña c¸c lo¹i bul«ng nµy chia lµm bèn giai ®o¹n.

 Giai ®o¹n 1: lùc trît do ngo¹i lùc g©y ra cßn nhá h¬n lùc ma s¸t, c¸c b¶n thÐp cha bÞ trît, bul«ng cha chÞu t¶i ngoµi lùc kÐo ban ®Çu.  Giai ®o¹n 2: t¨ng t¶i träng ngoµi, lùc trît b¾t ®Çu lín h¬n lùc ma s¸t, c¸c b¶n thÐp trît t¬ng ®èi víi nhau, th©n bul«ng t× s¸t vµo thµnh lç.  Giai ®o¹n 3: lùc trît truyÒn qua liªn kÕt chñ yÕu b»ng sù Ðp cña th©n bul«ng lªn thµnh lç. Th©n bul«ng chÞu c¾t, uèn vµ kÐo.  Giai ®o¹n 4: lùc trît t¨ng tiÕp, ®é chÆt cña liªn kÕt gi¶m dÇn, lùc ma s¸t yÕu ®i, liªn kÕt chuyÓn sang lµm viÖc trong giai ®o¹n dÎo. Liªn kÕt cã thÓ bÞ ph¸ ho¹i do c¾t ngang th©n ®inh hoÆc ®øt b¶n thÐp.

 Tõ ®ã cã thÓ x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña bul«ng theo mét trong hai trêng hîp sau: - Kh¶ n¨ng chÞu c¾t.

- Kh¶ n¨ng chÞu Ðp mÆt quy íc.

1.2. Kh¶ n¨ng lµm viÖc chÞu c¾t cña bul«ng

tÝnh

n.A.



H×nh 2.28. Sù ph¸ ho¹i do c¾t cña bul«ng (2.20) Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña mét bul«ng ®îc theo c«ng thøc: 



 . b

trong ®ã: vbf - cêng ®é tÝnh to¸n chÞu c¾t cña vËt liÖu

bul«ng;

b - hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña liªn kÕt bul«ng;.

d 2 4

A = - diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña th©n bul«ng (phÇn

max

cb , t¹i ®iÓm 2 cã x ,

NÕu kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç bul«ng hoÆc tõ lç bul«ng ®Õn mÐp b¶n thÐp qu¸ ng¾n th× b¶n thÐp cã thÓ bÞ ph¸ ho¹i trît. Sù Ðp cb ph©n bè kh«ng ®Òu theo chu vi mÆt nµy cã øng suÊt côc bé lç, t¹i ®iÓm 1 cã cb = 0. §ång thêi trong b¶n y vµ còng ph©n bè kh«ng ®Òu, ë thÐp tån t¹i c¸c øng suÊt mÐp lç cã sù tËp trung øng suÊt

x lín nhÊt.

kh«ng bÞ ren), lÊy theo b¶ng 2.9; vn - sè lîng mÆt c¾t tÝnh to¸n cña bul«ng. 1.3. Kh¶ n¨ng lµm viÖc chÞu Ðp mÆt cña bul«ng

x

em



. b

cbN = S. b =





 d 

cbN =

b

min f

H×nh 2.29. Sù lµm viÖc Ðp mÆt cña bul«ng

cbf

Kh¶ n¨ng chÞu Ðp mÆt cña mét bul«ng khi kÓ c¶ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc lµ: cbf.t.d Trêng hîp tæng qu¸t khi liªn kÕt cã nhiÒu b¶n thÐp:  (2.22) Khi chÞu lùc, sù tËp trung øng suÊt quanh lç bul«ng th« vµ bul«ng thêng cña chóng bÐ h¬n lín h¬n, v× vËy cña bul«ng tinh. VÝ dô: víi CT34, cbf = 3950daN/cm2 ®èi víi bul«ng th« vµ thêng; cbf = 4350daN/cm2 ®èi víi bul«ng tinh.

H×nh 2.30. Sù lµm viÖc chÞu trît cña bul«ng cêng ®é cao

bnA (2.23)

2. Sù lµm viÖc chÞu trît cña liªn kÕt bul«ng cêng ®é cao §é lín cña lùc ma s¸t phô thuéc vµo lùc kÐo P cña bul«ng do xiÕt chÆt ªcu (chÝnh lµ lùc Ðp lªn mÆt b¶n thÐp) P = hbf Kh¶ n¨ng chÞu trît cña mét bul«ng cêng ®é cao ®îc x¸c

®Þnh b»ng c«ng thøc: . , 

bN =

hbf

bnA .

1b

 

  

 n 

(2.24)

ubf ; bnA – diÖn tÝch thùc cña tiÕt diÖn th©n bul«ng lÊy theo b¶ng 2.9; 1b – hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña liªn kÕt bul«ng, gi¸ trÞ phô thuéc sè lîng bul«ng chÞu lùc an trong liªn kÕt: 1b = 0,8 nÕu an <5; 1b

trong ®ã: hbf – cêng ®é chÞu kÐo tÝnh to¸n cña vËt liÖu bul«ng, hbf = 0,7

=0,9 nÕu 5 an <10; 1b = 1,0 nÕu an 10.  - hÖ sè ma s¸t lÊy theo b¶ng 2.10; 2b – hÖ sè ®é tin cËy cña liªn kÕt lÊy theo b¶ng 2.10; fn – sè lîng mÆt ph¼ng ma s¸t tÝnh to¸n.

N/2

H×nh 2.31. Sù lµm viÖc chÞu kÐo cña bul«ng





' 0

3. Sù lµm viÖc cña bul«ng khi chÞu kÐo ChÊt lîng cña lç vµ bÒ mÆt th©n bul«ng kh«ng ¶nh hëng ®Õn kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña bul«ng. 0N ) trong th©n bul«ng do Lùc kÐo ban ®Çu ( xiÕt ªcu còng kh«ng lµm gi¶m kh¶ n¨ng chÞu ngo¹i lùc kÐo cña bul«ng. Khi t¸c dông vµo liªn kÕt ngo¹i lùc kÐo N, lµm cho lùc Ðp gi÷a c¸c b¶n thÐp gi¶m xuèng chØ cßn N .

0N = N + No - N = N0.



tbN =

bnA . tbf

(2.25)

2.9; tbf – cêng ®é tÝnh to¸n cña bul«ng khi lµm viÖc chÞu kÐo.

Tæng lùc kÐo trong bul«ng Nbl = N + ' Khi N = No cã 0N = 0 nªn Nbl = N. VËy chØ khi N > No bul«ng míi chÞu kÐo víi t¶i träng ngoµi. Bul«ng bÞ ph¸ ho¹i khi øng suÊt trong th©n bul«ng ®¹t ®Õn cêng ®é tÝnh to¸n chÞu kÐo cña vËt liÖu lµm th©n bul«ng. Kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña mét bul«ng ®îc tÝnh: trong ®ã: bnA – diÖn tÝch thùc cña tiÕt diÖn th©n bul«ng lÊy theo b¶ng

§7. CÊu t¹o cña liªn kÕt bul«ng

ThÐp gãc ghÐp

B¶n ghÐp

H×nh 2.32. Liªn kÕt thÐp b¶n b»ng bul«ng

H×nh 2.33. Nèi thÐp h×nh b»ng bul«ng b)

H×nh 2.34. Liªn kÕt thÐp h×nh víi thÐp b¶n 53

1. C¸c h×nh thøc cÊu t¹o cña liªn kÕt bul«ng

1) K ho¶ng c¸ ch min

2,5d

d 5 , 2

2. Bè trÝ bul«ng:

d 5 , 2

d 5 , 2 d 5 , 2 d 5 , 2

2d 2,5d 2,5d 2,5d

2d 2,5d 2,5d

d 5 , 1

2) Kho¶ng c¸ ch max

c) CÊu ki Ön chÞu kÐo

d) CÊu ki Ön chÞu nÐn

t 4 2

t 8 1

d 6 1

16d 24t

12d 18t

16d 18t

t 4 2

t 8 1

d 6 1

t 8

d 4

4d 8t

8d 12t

4d 8t

8d 12t

H×nh 2.35. Bè trÝ bul«ng

0 0 1 < b

0 0 1 > b

bè trÝ song song vµ so le.

0 0 1 > b

- ®êng ®inh: c¸c bul«ng n»m trªn mét ®êng th¼ng. - d·y ®inh: c¸c ®êng ®inh n»m song song víi ph¬ng cña lùc t¸c dông. - hµng ®inh: c¸c ®êng ®inh n»m vu«ng gãc víi ph¬ng cña lùc t¸c dông. - bíc ®inh: kho¶ng c¸ch gi÷a hai bul«ng c¹nh nhau trªn ®êng ®inh.

3. Ph¬ng ph¸p xiÕt bul«ng thêng vµ bul«ng cêng ®é cao. a) Bul«ng thêng ®îc xiÕt ®ñ chÆt ®Ó ®¶m b¶o cã sù tiÕp xóc tèt gi÷a c¸c bÒ mÆt, kh«ng cÇn khèng chÕ lùc xiÕt. §ñ chÆt lµ do mét c«ng nh©n dïng clª c¸n dµi th«ng thêng (kho¶ng 300mm), hoÆc khi dïng m¸y xoay ®Ëp th× lµ khi m¸y b¾t ®Çu ®Ëp. b) Bul«ng cßng ®é cao (bul«ng lùc xiÕt khèng chÕ): cÇn xiÕt víi toµn bé lùc c¨ng P quy ®Þnh. C¸c ph¬ng ph¸p khèng chÕ lùc xiÕt lµ:

- Ph¬ng ph¸p dïng clª ®o lùc (clª m«men), cã ®ång hå cho biÕt m«men xo¾n, tõ ®ã cã c¸c b¶ng ®Ó tra ra lùc c¨ng cña bul«ng. Nãi chung, ph¬ng ph¸p nµy nhanh vµ rÎ nhng kh«ng chÝnh x¸c.

Phương pháp quay thêm êcu

- Ph¬ng ph¸p quay thªm ªcu. Míi ®Çu dïng clª lùc xiÕt ®Õn m«men xo¾n kho¶ng 40; 60 hoÆc 70% lùc kÐo cÇn thiÕt P cña bul«ng. Sau ®ã t¨ng lùc kÐo b»ng c¸ch vÆn tiÕp ªcu mét gãc t¬ng øng 1200; 900 hoÆc 600 so víi vÞ trÝ ban ®Çu.

Ph¬ng ph¸p nµy cho ®é chÝnh x¸c cao h¬n so víi ph¬ng ph¸p chØ dïng clª ®o lùc, ®¶m b¶o lùc c¨ng ®Òu h¬n gi÷a c¸c bul«ng.

Vßng ®Öm cã mÊu låi

Truíc khi xiÕt

Sau khi xiÕt

H×nh 2.36. Vßng ®Öm cã mÊu låi vµ nguyªn t¾c xiÕt bul«ng

- Ph¬ng ph¸p ®o trùc tiÕp: dïng vßng ®Öm cøng, h×nh d¹ng ®Æc biÖt, cã c¸c mÊu låi



Abg 

§8. TÝnh to¸n liªn kÕt bul«ng

A – diÖn tÝch tiÕt diÖn cña cÊu kiÖn ®îc liªn kÕt.

B¶n ghÐp

1. TÝnh liªn kÕt bul«ng khi chÞu lùc trôc a. Chän ®êng kÝnh bul«ng vµ kÝch thíc c¸c b¶n ghÐp C¸c liªn kÕt trong cïng mét cÊu kiÖn chØ nªn dïng mét lo¹i ®êng kÝnh bul«ng. Trong c¸c c«ng tr×nh th«ng thêng nªn dïng bul«ng d = 2024 mm, c«ng tr×nh nÆng dïng bul«ng cã d= 2430 mm. KÝch thíc b¶n ghÐp chän sao cho (2.26) trong ®ã: Agb – tæng diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña c¸c b¶n ghÐp;

H×nh 2.37. Liªn kÕt bul«ng chÞu lùc trôc

ChiÒu réng vµ dµi cña c¸c b¶n ghÐp lÊy theo ®iÒu kiÖn bè trÝ ®ñ sè bul«ng cÇn thiÕt. Nªn bè trÝ sè bul«ng theo hµng tèi ®a ®Ó truyÒn lùc ®Òu theo chiÒu ngang cÊu kiÖn (vu«ng gãc víi ph¬ng cña lùc).

b. TÝnh to¸n sè lîng bul«ng theo chÞu c¾t vµ Ðp mÆt

 §èi víi bul«ng th«, bul«ng thêng vµ bul«ng tinh, sè lîng



bul«ng cÇn thiÕt:



bminN =min{

(2.27); 

vbN ,

cbN }

N bmin]N[

 c C«ng thøc kiÓm tra bÒn cña liªn kÕt:



bmin]N[

 c

N n

(2.28)

f. bl (2.29)

N nA

CÊu kiÖn c¬ b¶n bÞ gi¶m yÕu do lç bul«ng, kiÓm tra bÒn c¸c b¶n thÐp theo c«ng thøc:

H×nh 2.38. KiÓm tra bÒn b¶n thÐp

nA diÖn tÝch tiÕt diÖn thùc cña b¶n thÐp ®îc lÊy nh

1d.t.m

1A =

H×nh 2.39 - C¸ch x¸c ®Þnh diÖn tÝch thùc

trong ®ã: sau: ®èi víi bul«ng th«, bul«ng thêng vµ bul«ng tinh: - Khi bul«ng bè trÝ song song, tiÕt diÖn kiÓm tra lµ tiÕt diÖn 1-1: nA = A- 1A , trong ®ã lµ diÖn tÝch gi¶m yÕu do c¸c lç bul«ng g©y ra, t- chiÒu dÇy cÊu kiÖn máng nhÊt; 1d - ®êng kÝnh lç bul«ng. - Khi bè trÝ bul«ng d¹ng so le th× diÖn tÝch gi¶m yÕu lÊy trÞ sè lín h¬n trong hai trÞ sè sau:

+ Gi¶m yÕu do c¸c lç xÕp trªn ®êng th¼ng 1-5; + Tæng diÖn tÝch ngang cña c¸c lç n»m trªn ®êng ch÷ chi

1-2-3-4-5 trõ ®i lîng s2t/(4u) cho mçi ®o¹n ®êng chÐo gi÷a c¸c lç; bl – hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc, cho phÐp kÓ ®Õn sù lµm viÖc dÎo cña liªn kÕt.

 §èi víi bul«ng cêng ®é cao sè lîng bul«ng cÇn thiÕt ®îc

an 

N tb]N[

(2.30) tÝnh theo c«ng thøc:

 c tbN - kh¶ n¨ng chÞu lùc trît cña mét bul«ng. KiÓm tra bÒn b¶n thÐp bÞ gi¶m yÕu do c¸c lç bul«ng còng ®îc

trong ®ã 

tiÕn hµnh theo (2.29) nhng do mét phÇn cña lùc trît ®îc

nA cã kh¸c ®i:

tiÕp nhËn b»ng lùc ma s¸t nªn diÖn tÝch tÝnh to¸n

nA = A nÕu

nA 0,85A; Khi

nA < 0,85A tÝnh

Khi chÞu t¶i träng tÜnh:

cA =1,18 nA .

theo diÖn tÝch qui íc

nA ®Ó tÝnh to¸n.

Khi chÞu t¶i träng ®éng: dïng

bl = 1 v× liªn kÕt bul«ng cêng ®é cao kh«ng lµm

Khi tÝnh lÊy

viÖc ®µn dÎo.

2.TÝnh to¸n liªn kÕt bul«ng chÞu kÐo



Khi liªn kÕt bul«ng lµm viÖc chÞu kÐo sè lîng bul«ng cÇn thiÕt n ®îc tÝnh



N  tbN

 c

N/2

H×nh 2.31. Sù lµm viÖc chÞu kÐo cña bul«ng

trong ®ã N - lùc kÐo t¸c dông vµo liªn kÕt;  tbN – kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña mét bul«ng tÝnh theo (2.25);

theo c«ng thøc: , (2.31)



Trong bµi to¸n kiÓm tra bÒn, sè lîng bul«ng n ®· biÕt nªn



 tbN

 c

N n

c«ng thøc kiÓm tra cã d¹ng: (2.32)

Khi bul«ng chÞu c¶ c¾t vµ kÐo ®ång thêi, ®é bÒn cña chóng ®îc kiÓm tra riªng rÏ theo c¸c c«ng thøc (2.28) vµ (2.32).

max



i

1 l

2 l l



3. TÝnh to¸n liªn kÕt bul«ng chÞu m«men vµ lùc c¾t

N  i

H×nh 2.40. Liªn kÕt bul«ng chÞu m«men vµ lùc c¾t

C¸c mèi liªn kÕt bul«ng chÞu M thêng cã chiÒu cao >> bÒ réng vïng liªn kÕt. GÇn ®óng trong tÝnh to¸n coi M c©n b»ng víi tæng c¸c cÆp ngÉu lùc t¸c dông lªn nh÷ng d·y ®inh n»m ®èi xøng nhau qua trôc cña liªn kÕt. M =  iilN = N1l1 + N2l2 + ... + Nili + ..., (2.33) lN i1 C¸c lùc Ni cã thÓ ®îc tÝnh qua N1: l



...







 l

...

2 1

2 2

2 i

N l 1

  

  

Thay gi¸ trÞ Ni vµo (2.33):

Ml max  2 l i

N1=Nmax=

Gäi sè lîng bul«ng trªn mét d·y ë mét phÝa cña liªn kÕt lµ m,



ta cã lùc lín nhÊt t¸c dông lªn mét bul«ng do M:

blMN =

max m

Ml max 2 lm  i



(2.35)

blM

 bminN

Ml max 2 lm  i

§iÒu kiÖn bÒn:  . c (2.36)



bminN =min{

Trong ®ã 

vbN ,

cbN }.

 bminN

Víi bul«ng cêng ®é cao  =

bN tÝnh theo c«ng thøc (2.24).

max



i

1 l

2 l l



Khi liªn kÕt bul«ng chÞu ®ång thêi c¶ M vµ V, trong tÝnh to¸n coi nh V t¸c dông ®Òu lªn c¸c

(2.37) bul«ng:



H×nh 2.40. Liªn kÕt bul«ng chÞu m«men vµ lùc c¾t

 bminN

2 blM

2 blV

V NblV  n n -sè lîng bul«ng trªn mét nöa liªn kÕt. C«ng thøc kiÓm tra bÒn cña bul«ng do t¸c dông ®ång thêi c¶ M vµ V: blN = Khi thiÕt kÕ nªn bè trÝ tríc sè bul«ng theo ph¬ng bÒ réng cña cÊu kiÖn ®Ó x¸c ®Þnh c¸c li. Tõ ®ã tÝnh ®îc gi¸ trÞ Nmax t×m s¬

  . c (2.38)

max

N ]N[

bmin

bé sè bul«ng cÇn thiÕt m= (2.40)

4. Ký hiÖu bul«ng, ®inh t¸n trªn b¶n vÏ

B¶ng 2.12. Ký hiÖu bul«ng, ®inh t¸n

Ký hiÖu D¹ng lç bul«ng, ®inh t¸n Ký hiÖu

d = 23

D¹ng lç bul«ng, ®inh t¸n

Bul«ng cè ®Þnh

5 2

Lç trßn

Lç «van

d = 22

(th«, thêng, tinh) Bul«ng t¹m (th«, thêng, tinh)

Bul«ng cêng ®é

§inh t¸n mò cÇu cao

C - LIÊN KẾT ĐINH TÁN

§ 1. KHÁI NIỆM CHUNG

1. Cấu tạo của đinh tán và liên kết đinh tán:

thép cắt thành

Hình 2.28. Liên kết đinh tán

1.1. Đinh tán: Là đoạn thép tròn một đầu tạo mũ sẵn, một đầu tán thành mũ sau khi tra đinh vào liên kết. Chế tạo: từng dùng đoạn rồi dùng phương pháp dập hay rèn để chế tạo mũ đinh.

Vật liệu: các loại thép dẻo CT2, CT3 hoặc thép hợp kim thấp 09Mn2).

1.1.2. Cấu tạo đinh:

- Chiều dài của đinh: Gồm 2 phần:



.12,1

)mm(d4,1

* Phần lấp đầy lỗ đinh sau khi tán xong

 





)mm)(5,11(

