KÝ HIỆU HÀN
TRÊN BẢN VẼ THIẾT KẾ
Th.s TRẦN NGỌC DÂN BM: KỸ THUẬT TÀU THỦY. ĐH BÁCH KHOA TP. HCM
TẠI SAO CẦN PHẢI ĐỌC HIỂU CHÍNH XÁC KÝ HIỆU HÀN TRÊN BẢN VẼ ?
TRẢ LỜI: BỞI VÌ KÝ HIỆU HÀN THÔNG BÁO RÕ RÀNG YÊU CẦU THIẾT KẾ BUỘC PHÍA THỰC HIỆN PHẢI TUÂN THỦ VÔ ĐIỀU KIỆN KHI CHẾ TẠO / THI CÔNG.
NỘI DUNG
1. QUI TẮC CƠ BẢN CỦA KÝ HIỆU HÀN. 2. PHƯƠNG PHÁP VÀ TƯ THẾ HÀN LIÊN QUAN. 3. QUI TẮC CƠ BẢN THIẾT KẾ MỐI HÀN. 4. CORRECT WELD SYMBOLS & PLACEMENT. 5. WELD ECONOMY. 6. SPECIAL TOPICS.
CÁC MỐI HÀN CƠ BẢN
& KÝ HIỆU
- MỐI HÀN CƠ BẢN: Mối hàn góc (Fillet)
Mối hàn vát (Groove): - Không thấu (PJP) - Thấu toàn phần (CJP) - Mối hàn vê mép (Flare)
Các mối hàn cơ bản & ký hiệu
- Mối hàn góc (FILLET - Fillet weld):
CÁC THÔNG TIN CƠ BẢN TRÊN BẢN VẼ
THÔNG TIN TRÊN KÝ HIỆU HÀN :
MỐI HÀN GÓC
THÔNG TIN CƠ BẢN MỐI HÀN VÁT (GROOVE)
THEO AWS D1.1
Chỉ rõ phương pháp hàn khi có yêu cầu hàn thấu hoàn toàn (CJP)
FILLET JOINT ‘GROOVE WELD’:
VÁT MỘT PHÍA SINGLE-BEVEL
VÁT HAI PHÍA DOUBLE-BEVEL
CÁC MỐI HÀN VÁT THƯỜNG DÙNG TRONG KẾT CẤU THÉP
95%
- BTC-P4 - TC-U4a - B-U4a, hoặc, B-U4b - BTC-P10
Các mối nối BTC-P4 điển hình
Thông tin kích thước
E = Bề dày thiết kế Effective Throat S = chiều sâu vát mép (Bevel) f = Phần không vát Land, 1/8” (Min.)
- BTC-P4:
- KÝ HIỆU HÀN BTC-P4
Giải thích ký hiệu
MÃ CODE KÝ HIỆU MỐI HÀN VÁT (AWS D1.1)
Mối hàn thấu hoàn toàn - chỉ rõ phương pháp hàn
Ghi nhớ bảng sau
MỐI HÀN CÓ LỚP GIA CƯỜNG Mối hàn Fillet ‘gia cường - Overlay’ (PJP)
VÍ DỤ TÍNH : Fillet ‘Overlay’ PJP:
MỐI HÀN GÓC VÊ MÉP (FLARE FILLET WELD)
E = Bề dày thiết kế Emax = 5/8 t với t hss = 3/8” E = (0.93) 5/8 (3/8”) E = 0.218” (Thiết kế) E = ¼” (không ghi rõ)
- BTC-P10:
Ví dụ : thông tin trên bản vẽ
- BTC-P10:
Tiêu chuẩn kích thước (AWS D1.1)
MỐI HÀN GÓC VÊ MÉP BTC-P10:
MÃ CODE MỐI HÀN GÓC VÊ MÉP
KÝ HIỆU : BTC-P10
KÝ HIÊU CƠ BẢN MỐI HÀN VÁT GROOVE WELD
theo AWS D1.1
Cần ghi rõ phương pháp hàn hoặc yêu cầu CJP hoặc PJP
THÔNG TIN TRÊN KÝ HIỆU MỐI HÀN VÁT PJP:
CHUẨN BỊ MỐI HÀN VÁT CJP
Độ bền mối nối hàn =
Độ bền của vật liệu mỏng nhất
Các định nghĩa
Mối hàn TC có tấm lót
TC-U4a:
Ký hiệu
MỐI HÀN TC-U4a
Mối hàn vát có tấm lót
- BC-U4a:
‘b’ = khoét / mài mặt lưng - BC-U4b:
Ví dụ : khoét mặt lưng
- Khoét :
MỐI HÀN VÁT CÓ TẤM LÓT CJP:
Ký hiệu mối hàn vát
CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN THÔNG DỤNG
&
TƯ THẾ HÀN
Phương pháp & tư thế hàn
Định danh tiêu chuẩn các phương pháp hàn thông dụng Shielded Metal Arc Welding (SMAW) – Stick Electrode Flux Core Arc Welding (FCAW) Gas Metal Arc Welding (GMAW) Submerged Arc Welding (SAW) Tư thế hàn (hoặc mối nối hàn): (Flat, Horizontal, Vertical, and Overhead) có thể thực hiện được tùy thuộc phương pháp hàn
Ví dụ : hàn SMAW: (Hàn que) Tư thế 5G
FCAW & GMAW:
TƯ THẾ MỐI HÀN
Qui trình hàn tiêu chuẩn
AISC AWS D1.1
THIẾT KẾ MỐI HÀN
Cơ bản về thiết kế mối hàn
Mối hàn góc chịu cắt: ASD (allowable Stress Design):
0.3(70)0.7071/16 = 0.928
Rn/Ω = 0.928 D L LRFD: Load & Resistance Factor Design
E = 0.7071 D
0.45(70)0.7071/16 = 1.392 ΦRn = 1.392 D L (E70XX Electrodes)
Ghi nhớ : Không bao giờ bố trí mối hàn góc hàn một phía trên mối nối góc “C” hoặc “T “
Thiết kế mối hàn
- MỐI HÀN GÓC (FILLET):
Khe hở không quá 3/16”
Thiết kế mối hàn
PHÂN TÍCH TẢI MỐI HÀN GÓC HAI PHÍA
Không bao giờ thiết kế mối hàn góc một phía để kết nối trên các mối nối hàn T
Thiết kế mối hàn
MỐI GÓC HÀN CHỒNG MÍ (LAP JOINT):
Nên dùng mối hàn Góc 3/16” trên tấm 3/16”
Thiết kế mối hàn
KÍCH THƯỚC TỐI THIỂU (MỐI HÀN GÓC)
Thiết kế mối hàn
E = Bề dày thiết kế (Effective Throat) S = Kích thước vát (Bevel) f = Mép cùn (Root Face / Land) R = Khe hỡ đáy (Root Opening)
MỐI HÀN PJP CHỊU CẮT: ASD: 21.0 ksi (Độ bền) Rn/Ω = 21.0 (E) L LRFD: 31.5 ksi (Độ bền) ΦRn = 31.5 (E) L
Thiết kế mối hàn
THEO AISC PHIÊN BẢN 13 th
Thiết kế mối hàn
HAI PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ
- THIẾT KẾ THEO GIỚI HẠN CHẢY - Thiết kế theo tâm quay tức thời INSTANTANEOUS CENTER (IC)
Theo giới hạn chảy
Đặc điểm nhóm mối hàn Khi sử dụng các công Thức trong bảng này có nghĩa bạn đang thiết kế theo quan điểm ELASTIC method.
- Lực lệch tâm được phân bố thành lực cắt và Moment tác động vào trọng tâm (CG) của nhóm mối hàn.
- rp : ứng suất cắt trên các
mối hàn thành phần gây bởi tải trọng P
- rmx , rmy : Khoảng cách từ tâm
mối hàn đến trọng tâm (CG)
Elastic Method
Phương pháp tâm quay tức thời (IC Method)
Đặc điểm nhóm mối h Khi bạn sử dụng các trị số ghi ở bảng bên bạn đang thiết kế theo quan điểm: Instantaneous Center of
Rotation method.
- Tải trọng lệch tâm tạo thành ứng suất (xoắn) và ứng suất cắt tương ứng tác động lên tâm quay (IC) - Tác động ứng suất tổng hợp sẽ gây nên các biến dạng (chuyển vị) tương ứng của IC - Cần được cân bằng với tác động tổng hợp của các mối hàn trong nhóm.
- Vị trí của IC phụ thuộc vào hình dạng phân bố của các mối hàn trong nhóm
IC Method
Thiết kế mối hàn SO SÁNH GIỮA HAI QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ
D = 5/16”
Thiết kế mối hàn
MỐI HÀN GÓC CHỊU TẢI NGANG
THỂ HIỆN ĐÚNG MỐI HÀN & KÝ HIỆU HÀN TRÊN BẢNG VẼ
SAI SÓT THƯỜNG GẶP:
Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ
KÝ HIỆU ĐÚNG:
Ghi chú: ‘PLUS GAP’ HOẶC ‘INCREASE FOR GAP’ NGHĨA LÀ KÍCH THƯỚC MỐI HÀN ĐƯỢC TĂNG THÊM KHI CÓ KHE HỞ THỰC TẾ
VÍ DỤ KHE HỞ LÀ 1/16” TĂNG 1/4” bằng 5/16”.
Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ
CÁC SAI SÓT THƯỜNG GẶP:
Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ
SAI SÓT THƯỜNG GẶP:
Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ
SAI SÓT THƯỜNG GẶP:
Thừa ký hiệu khi yêu cầu hàn toàn bộ chu tuyến chỉ định
Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ
CÁC SAI SÓT THƯỜNG GẶP :
Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ
MỐI HÀN DẠNG ‘C’& ‘L’ :
Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ
MỐI HÀN TRÊN CÁC TẤM NỐI KÉO DÀI:
Thể hiệu ký hiệu hàn trên bảng vẽ
MỐI HÀN XÉO (SKEWED WELDS):
Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ
HIỆU QUẢ KINH TẾ THIẾT KẾ MỐI HÀN
- Mối hàn góc có hiệu quả kinh tế cao nhất. - Mối hàn góc kích thước 3/16, 1/4, & 5/16 chỉ cần hàn một lớp. - Lớn 3/8 nên bố trí hàn nhiều lớp.
Hiệu quả thiết kế mối hàn
Mối hàn nhiều lớp:
Tính toán chi phí
Xếp hạng theo tính hiệu quả: 1. Mối hàn góc (Fillet). 2. Mối hàn thấu bán phần (PJP). 3. Mối hàn ngấu toàn phần (CJP).
Kích thước mối hàn tối đa Hàn ngấu bán phần : 5/8” đến 3/4”
Tiết diện mối hàn góc 3/4” = 0.281 sq in
Mối hàn góc 3/4” Độ bền cắt = 16.7 kN/in. Mối hàn bán thấu (PJP) =
16.7 k/in. (factored)
E = 0.53 in. Bevel = 11/16 in.
Tiết diện = 0.236 sq in
Tính toán hiệu quả
“Hai tốt hơn một”
Tính toán hiệu quả
Mối hàn thấu toàn phần (CJP):
Độ bền mối hàn = Độ bền cấu kiện mỏng nhất Tăng độ bền của vật liệu không có tác dụng tăng độ bền mối hàn
Tính toán hiệu quả
CÁC CHỈ DẪN KHÁC CẦN LƯU Ý
Co rút ngang của mối hàn
Cần quan tâm đế độ co rút ngang của mối hàn khi hàn lắp
ĐỪNG SIẾT CHẶT BULON trước khi hàn
Kiểu nối thông qua mả nối hai Phía cần lưu ý biến dạng góc khi hàn
HÀN KHI LẮP
1) HÀN THÊM MẢ KÈM (BRACING)
2) HÀN ĐỐI XỨNG HOẶC ĐỔI PHÍA KHI HÀN MỐI HÀN CẠNH NGANG CỦA MẢ KÈM
- HÀN HAI PHÍA TẤM VÁCH (WEB) CỘT
