KẾT CẤU THÉP Chương 2.1

Introduction to composite construction of buildings KẾT CẤU THÉP Chöông 0 Tổng quan veà Keát Caáu Theùp Chöông 1 Vaät Lieäu vaø Söï Laøm Vieäc cuûa KC Theùp Chöông 2 Lieân Keát Keát Caáu Theùp Chöôn.

Trang 1

1KẾT CẤU THÉP

 Chương 0 Tổng quan về Kết Cấu

Thép

 Chương 1 Vật Liệu và Sự Làm

Việc của KC Thép

 Chương 2 Liên Kết Kết Cấu Thép

 Chương 3 Dầm Thép

 Chương 4 Cột Thép

 Chương 5 Dàn Thép

Trang 2

KẾT CẤU THÉP

Chương 2

LIÊN KẾT KCT

Trang 3

A – Liên kết hàn

B – Liên kết bu lông C – Liên kết đinh tánNỘI DUNG

3

Trang 5

 Phương pháp hàn chính là hàn hồ quang điện gồm:

1 Hàn hồ quang điện bằng tay

2 Hàn hồ quang điện tự động và bán tự động

 Khi khối lượng hàn nhỏ: dùng hàn hơi

 Các yêu cầu khi hàn & phương pháp kiểm tra

I CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN TRONG KCT

5

Trang 6

- Dưới tác dụng của dịng điện, hồ quang điện sẽ xuất hiện giữa 2 cực là kim loại cần hàn và que hàn

mép của thép cơ bản (sâu 1,5-2mm) và que hàn

Hàn hồ quang điện bằng tay

6

1 Hàn hồ quang điện bằng tay

liên kết giữa các phân tử của

các kim loại bị nĩng chảy

tương đương như thép cơ bản

Trang 7

- Que hàn:

+ Dài 200 – 450mm

+ Lõi kim loại đường kính 1,6-6mm

+ Lớp thuốc hàn dày 1-1,5mm bọc xung quanh (~80%

- Tác dụng của lớp thuốc hàn:

+ Khi cháy tạo lớp xỉ cách ly, ngăn cản oxy và nitơ lọt vào kim loại làm đường hàn trở nên giịn

+ Tăng sự ion hĩa xung quanh làm hồ quang được ổn định

+ Tăng độ bền của đường hàn

1 Hàn hồ quang điện bằng tay

7

Trang 8

- Que hàn được phân loại theo cường độ tức thời của kim loại đường hàn

VD: Que hàn N42 có b = 4100 daN/cm2

hàn không được nhỏ hơn của thép được hàn

Trang 9

- Nguyên lý giống hàn tay

2 Hàn hồ quang điện tự động và nửa tự động

9

Trang 12

- Các yêu cầu chính khi hàn:

Trang 13

- Các phương pháp kiểm tra chất lượng

đường hàn:

+ Kiểm tra bằng trực quan: chỉ để phát hiện

những khuyết tật bên ngồi của đường hàn

như nứt rạn, lồi lõm khơng đều…

+ Kiểm tra bằng phương pháp vật lý (điện từ,

quang tuyến, siêu âm): cho kết quả chính xác

hơn

kiểm tra đường hàn

4 Các yêu cầu khi hàn & phương

pháp kiểm tra

13

Trang 14

1 Các loại đường hàn

a Đường hàn đối đầu b Đường hàn gĩc

2 Các cách phân loại đường hàn khác

II CÁC LOẠI ĐƯỜNG HÀN &

CƯỜNG ĐỘ TÍNH TOÁN

II CÁC LOẠI ĐƯỜNG HÀN &

CƯỜNG ĐỘ TÍNH TOÁN

14

Trang 15

a Đường hàn ĐỐI ĐẦU

trong một mặt phẳng

để các chi tiết hàn biến dạng tự do khi hàn, tránh cong vênh

thẳng góc hoặc

xiên góc so với

trục cấu kiện

15

Trang 16

cần gia công mép của bản thép để:

+ Có thể đưa que hàn xuống sâu

+ Đảm bảo sự nóng chảy trên suốt chiều dày bản thép

phụ thuộc vào chiều dày bản thép và phải tuân thủ theo quy định

16

Trang 17

Hàn tư động

cĩ hàn thêm mặt sau

Khơng gia cơng

Dạng chữ V

t a b α

3-50 2 2 55

14-24 0 6 60

Dạng chữ K

t a b α

12-60 2 1 50

20-30 0 6 45

17

Trang 18

Dạng gia cơng

mép Măt cắt t, a, b, mm, α, độ

Hàn tay cĩ hàn thêm mặt sau

cĩ hàn thêm mặt sau

Dạng chữ X

t a b α

12-60 2 2 55

20-60 0 6-8 60

Dạng chữ U

t a b α

15-100 2 2 10

24-100 0 6-8 10-13

18

Trang 19

tập trung rất nhỏ, được coi như phần kéo dài của thanh cơ bản

phụ thuộc:

+ Vật liệu que hàn

+ Phương pháp kiểm tra chất lượng đường hàn

19

Trang 20

- Khi chịu nén: cường độ tính toán không phụ thuộc vào

phương pháp kiểm tra chất lượng đường hàn

 fwc = f : cường độ tính toán thép cơ bản

- Khi chịu kéo:

- Khi chịu cắt: fwv = fv : cường độ chịu cắt của thép cơ bản

20

Trang 21

b Đường hàn GÓC

cấu kiện

cân, hơi phồng ở giữa, cạnh của tam

giác gọi là chiều cao đường hàn

21

Trang 22

trung trong đường hàn góc đầu

22

Trang 23

Dạng gia

công mép Măt cắt t, a, b, mm, α, độ

Hàn tay có hàn thêm mặt sau

có hàn thêm mặt sau

2-60 2-60 2(t+t1)

1-20 - 20-90

Dạng chữ K

t

t1a b α

4-26 4-26 2 1-2 50

8-20 - 2 2 50-40

t

t1a b α

12-60 12-60 2 1 50

16-40 - 0 4 50

23

Trang 24

đứng t trong liên kết chữ T

Trang 25

của lực tác dụng, chia ra:

+ Đường hàn GÓC CẠNH

+ Đường hàn GÓC ĐẦU

25

Trang 26

- Đường hàn góc cạnh khi truyền lực:

+ Đường lực thay đổi phức tạp

+ Ứng suất phân bố không đều

+ Hai mút của

đường hàn có

Trang 27

quy ước và phá hoại theo một trong hai tiết diện:

+ Dọc theo biên nóng chảy của thép cơ bản (tiết diện 2)

27

Trang 28

Loại que hàn TCVN 3223 : 1994

Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn f wun và cường độ tính

tốn f wf của kim loại hàn trong mối hàn gĩc

28

Trang 30

- Theo công dụng:

+ Đường hàn chịu lực (để truyền lực)

+ Đường hàn không chịu lực (chỉ để cấu tạo)

- Theo vị trí không gian:

30

Trang 31

- Theo địa điểm chế tạo:

+ Đường hàn nhà máy

+ Đường hàn công trường

- Theo tính liên tục của đường hàn:

+ Đường hàn liên tục

+ Đường hàn không liên tục

31

Trang 32

Tên gọi Đường hàn nhà máy Đường hàn công trường

Trang 33

III CÁC LOẠI LIÊN KẾT &

PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN

III CÁC LOẠI LIÊN KẾT &

PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN

1 Liên kết ĐỐI ĐẦU

2 Liên kết ghép chồng dùng

đường hàn GÓC

3 Liên kết có BẢN GHÉP

4 Liên kết HỖN HỢP

5 Tính toán liên kết hàn với

ĐƯỜNG HÀN GÓC chịu M và Q

33

Trang 34

- Thường dùng để

NỐI, ít dùng để

liên kết thép hình vì

khó gia công mép

cấu tạo đơn giản;

làm bản ghép

- NHƯỢC: phải gia

công mép các bản

thép

34

Trang 35

- Với đường hàn đối đầu thẳng góc, kiểm tra

bền theo công thức:

Trang 36

- Với đường hàn đối đầu

- Khi tg  2:1 (  67o), đường hàn xiên có độ

cần kiểm tra độ bền của đường hàn

36

Trang 37

- Liên kết hàn đối đầu chịu tác dụng

M M

f tl

W

37

Trang 38

- Liên kết hàn đối đầu chịu tác dụng của M

Trang 40

Ví dụ : Kiểm tra độ bền của đường hàn đối đầu 2 bản thép có

tiết diện 280x14mm chịu M=25kNm, Q=240kN, γc = 1

nên được kiểm tra bền theo:

Trang 41

- Hai cấu kiện đặt chồng lên nhau, dùng đường

hàn góc liên kết chúng lại Chú ý: đoạn chồng lên nhau a ≥ 5tmin

2 Liên kết ghép chồng dùng đường hàn GĨC

Ít dùng cả 2 đường hàn GÓC ĐẦU + GÓC CẠNH để liên kết khi

chịu lực Lớn vì có ứng suất hàn và ứng suất tập

trung lớn

Thường để nối các thép bản có chiều dày nhỏ t = 2-5mm; lk thép hình và thép bản

41

Trang 42

- Khi chịu lực trục N, coi ứng suất phân bố đều

đường hàn) và tiết diện 2 (theo vật liệu của thép cơ bản trên biên nóng chảy)

2 Liên kết ghép chồng dùng đường hàn GĨC

42

Trang 43

 hf: chiều cao đường hàn góc

- Tiết diện 1 (vật liệu đường hàn)

- Tiết diện 2 (vật liệu của thép cơ bản trên biên nóng chảy)

Trang 44

β f

β s

1,1 1,15

0,7 1,0

β f 0,7

44

Trang 45

- Trường hợp liên kết thép hình bằng đường hàn góc

M = 0  N1e1 = N2e2  N1/e2 = N2/e1 = N/(e1+e2)  N1 = [e2/(e1+e2)]N = k.N

Trang 46

Thiết kế liên kết hàn tay giữa 2 thép góc số hiệu L100x10 với

Trang 48

- Lực truyền qua các bản ghép bằng đường

- Ưu: Không gia công

 Không dùng để chịu

tải trọng động

 Thường vát cạnh và

để lại đoạn 50mm

không hàn

3

3 Liên kết cĩ bản ghép

48

Trang 49

- Kiểm tra bền của liên kết có bản ghép theo

2 điều kiện:

• Kiểm tra bền các bản ghép:

A - diện tích tiết diện cấu kiện cơ bản

• Kiểm tra bền các đường hàn gĩc:

Trang 50

- Giả thuyết: khi chịu N

Trang 52

- Khi chỉ có M tác dụng:

+ Tính theo tiết diện 1:

Trang 53

- Khi chỉ có V tác dụng:

Trang 54

- Khi có M và V cùng tác dụng:

Trang 56

Tính liên kết bản thép 500x12mm vào cột bằng các đường hàn góc chịu lực V=700kN đặt lệch tâm so với

f u =3450daN/cm 2 Dùng que hàn N 42, hàn tay c=1

Trang 57

- Mômen lệch tâm: M = V.e = 70000.15 = 1050000daN

cm

2 2

2

6.1050000

1561,8 /2.0,7.1, 2.49

Trang 58

1 Sự phát sinh Ứng Suất Hàn và Biến Hình Hàn

- Khi hàn xong, do ảnh hưởng của nhiệt độ, cấu kiện thường bị cong vênh

 Hiện tượng biến hình hàn

- Lúc đĩ, trong thép cơ bản và trong đường hàn nảy sinh nội ứng suất 

Ứng suất hàn (ứng suất nhiệt, ứng suất co ngĩt)

ƯS co ngót DỌC

Ưs co ngót NGANG

- Ở trạng thái ứng suất Phẳng và ứng suất Khối:

+ ứng suất hàn làm tăng khả năng phá hoại dòn của kết cấu

+ Làm mất công sửa chữa cấu kiện.

 Nên tìm cách làm giảm US HÀN và BIẾN HÌNH HÀN

IV ỨNG SUẤT HÀN & BIẾN HÌNH

HÀN

58

Trang 59

2 Các biện pháp làm giảm Ưùng Suất Hàn và Biến Hình Hàn

- BIỆN PHÁP CẤU TẠO:

+ Giảm số lượng đường hàn đến mức tối đa

+ Không nên dùng đường hàn quá dày

+ Tránh tập trung đường hàn vào một chỗ, tránh đường hàn kín hoặc cắt nhau làm cản trở biến dạng tự do của vật liệu

- BIỆN PHÁP THI CÔNG:

+ Chọn trình tự hàn thích hợp

+ Tạo biến dạng ngược khi hàn

+ Dùng khuôn cố định không cho kết cấu biến dạng khi hàn

HÀN

59

Định dạng
Số trang	59
Dung lượng	4,52 MB