Khi tán xong, đinh nguội vμ co lại tạo thμnh lực ép trong liên kết lμm liên kết chịu ma sát.. ở nhiệt độ cao dễ lμm thép bị giμ gây ứng suất tập trung vì vậy phải ủ đinh trong quá trình
Trang 1δ 1 a≥5δmin δ
Hình 2.31: Sơ đồ tính toán mối hμn chồng
Khi hμn thép góc cần chú ý mối hμn đúng tâm khi chịu kéo, điều nμy có nghĩa lμ trọng tâm các đường hμn trùng với trọng tâm tiết diện thép góc:
e 2
e 1
l 2
bản thép thép góc
N 1
N 2
N
l 1
Hình 2.32: Sơ đồ tính toán mối hμn chồng không đối xứng
• Diện tích yêu cầu của mối hμn:
c
h h
h h
R m
N F
F F
2
= (2.20a)
• Lấy mômen tĩnh đối với trọng tâm tiết diện thép góc:
⎪
⎪
⎩
⎪⎪
⎨
⎧
+
=
+
=
→
=
ư
2 1
1 2
2 1
2 1
2 2 1 1
0
e e
e F F
e e
e F F e
F e F
h h
h h
h
Trang 2Đ2.8 liên kết đinh tán vμ bulông trong kết cấu thép
8.1-Liên kết đinh tán:
8.1.1-Đặc điểm chung:
1,6d 0,6d
dlỗ=d+1ữ1,5mm
d
Hình 2.33: Cấu tạo đinh tán
Trong cầu đinh tán thường dùng đinh có đường kính d = 16.5ữ25mm có 1 đầu
lμm sẵn thμnh mũ đinh, đầu kia được tán thμnh mũ sau khi lắp đinh vμo liên kết Đinh
tán được nung nóng tới nhiệt độ 750oữ1000oC (mμu sắng trắng) rồi sỏ qua lỗ, 1 đầu giữ
vμ dùng búa đóng dẹt đầu còn lại Dưới áp lực búa khi tán, thân đinh phình ra lấp chặt
lỗ Khi tán xong, đinh nguội vμ co lại tạo thμnh lực ép trong liên kết lμm liên kết chịu
ma sát Do đó lμm việc như 1 khối liền Sau khi tán đinh xong nhiệt độ của đinh ở
500oC, quanh thμnh lỗ 300oC ở nhiệt độ cao dễ lμm thép bị giμ gây ứng suất tập trung
vì vậy phải ủ đinh trong quá trình lμm nguội, tránh lμm nguội đột ngột gây dòn
Yêu cầu đinh tán:
• Đinh tán vμ lỗ đinh thật khít, sai lệch không lớn hơn 1-1.5mm Ví dụ đinh có d =
17-19-23-26 thì đường kính lỗ 18-20-24-27,
• Chiều dμi đinh đủ để tạo thμnh mũ: l d = 1 12∑δ + 1 4d với Σδ lμ tổng chiều dμy
bản thép tán đinh Quy định Σδ không > 5d, nếu lớn hơn phải dùng đinh tán đầu
cao (đinh tán từ 2 đầu)
• Thép lμm đinh cần dẻo để dễ tán nên thường dùng thép CT2
Các loại đầu đinh tán:
1,6d
1,6d
1,7d
d
d+1
α=45ữ60 0
Đinh tán đầu chìm - Đinh tán nửa chìm - Đinh tán đầu cao Hình 2.34: Các loại đầu đinh tán
Trang 3Kỹ thuật tạo lỗ vμ tán đinh:
• Phương pháp tạo lỗ đinh:
Lỗ đinh có thể đột: sẽ lμm lỗ đinh không nhẵn, xung quanh lỗ thép bị giμ
vμ tập trung ứng suất nhưng phương pháp nμy nhanh
Lỗ đinh có thể khoan: sẽ cho lỗ đinh tốt hơn nhưng chậm
Lỗ đinh đột rồi khoan: đột trước để tạo lỗ nhỏ hơn từ 2ữ3mm rồi tiến hμnh khoan
• Phương pháp tán đinh:
Tán nguội: không dùng tán thép hợp kim Khi đường kính đinh ≤ 13mm dùng búa thường vμ ≤ 23mm dùng búa hơi Phương pháp nμy có ưu điểm
lμ lỗ đinh khít, không có hiện tượng khe hở
Tán nóng: áp dụng cho nhiều loại đinh có đường kính khác nhau Phương pháp nμy thông dụng hơn
8.1.2-Sự lμm việc của đinh tán:
Khi ngoại lực đủ thắng lực ma sát giữa các bản thép sẽ có sự trượt tương đối giữa chúng Thân đinh tì sát vμo thμnh lỗ, liên kết có thể bị phá hoại do cắt ngang thân đinh hoặc ép mặt
8.1.2.1-Đinh tán chịu ép mặt:
δ
σx
σy
x
y
2
2 1
3
3
σem
l
lỗ đinh
Hình 2.35: Đinh tán chịu ép mặt
Dưới tác dụng của lực, thân đinh ép vμo thμnh lỗ, tại vị trí tiếp xúc sẽ gây ra ép mặt Có 2 khả năng xảy ra:
• Khi đinh lớn vμ bản thép mỏng: lỗ đinh bị ép mở rộng ra, tại chỗ tiếp xúc có ứng suất tập trung lớn gây biến dạng dẻo nên lỗ đinh bị phá hoại mμ ở đây lμ bản thép
bị phá hoại
• Khi bản thép dμy vμ đinh nhỏ: sẽ phá hoại đinh do ép mặt
Như vậy có thể nói sự phá hoại giữa đinh vμ bản thép có quan hệ giữa δ vμ d:
Trang 4Khi δ < 0.6d: bản thép bị phá hoại
Khi δ > 0.6d: đinh bị phá hoại
Khi δ = 0.6d: đinh vμ bản thép cùng bị phá hoại
Công thức tính khả năng chịu ép mặt của 1 đinh:
[ ]S d em =m.R em d .d.δ (2.21)
Trong đó:
+d: đường kính đinh tán
+δ: chiều dμy bản thép hay tổng chiều dμy bản thép bị ép về 1 phía
+m: hệ số điều kiện lμm việc xét đến ảnh hưởng của lỗ đinh m=0.8
+Rđ
em: cường độ tính toán chịu ép mặt của đinh tán, được lấy Rđ
em = (1.75ữ2)Ro: khi tán ngoμi công trường lấy 1.75 vμ khi tán ở công xưởng lấy 2.0
+Ro: cường độ chịu kéo của thép
8.1.2.2-Đinh tán chịu cắt:
Hình 2.36: Đinh tán chịu cắt
a- Đinh chịu cắt 1 mặt b- Đinh chịu cắt 2 mặt
Thực tế không đơn thuần đinh chịu cắt mμ còn chịu uốn vμ ma sát (chịu cắt chủ yếu khi bản thép dμy) Sau khi thắng lực ma sát, đinh chạm vμo thμnh lỗ sau đó đinh chịu cắt vμ uốn Khi tính toán chỉ tính toán đinh chịu cắt thuần túy, các ảnh hưởng khác
đưa vμo cường độ chịu cắt của đinh Rđc
Khả năng chịu cắt 1 đinh:
• Khi định chịu cắt 1 mặt: [ ]
4
2
d R m
S c d = c d π
(2.22a)
• Khi định chịu cắt 2 mặt: [ ]
4
2
2
d R m
S c d = c d π
(2.22b)
Trong đó:
+m: hệ số điều kiện lμm việc m = 0.8 khi tán ở công xưởng vμ 0.7 ở công trường
+Rđc: cường độ tính toán chịu cắt của đinh tán, được lấy Rđc = (0.7ữ0.8)Ro
8.1.2.3-Đinh tán chịu kéo (bị đứt đầu đinh):
Đinh tán lμm việc chịu kéo khi lực tác dụng song song với thân đinh Đinh bị phá hoại khi ứng suất trong thân đinh bằng cường độ chịu kéo của vật liệu lμm đinh Rđ
k Khả năng chịu kéo của 1 đinh tán:
Trang 5[ ]
4
2
d R m
S d k = k d π
(2.23)
Trong đó:
+m: hệ số điều kiện lμm việc m = 0.8 khi tán đầu chìm vμ nửa chìm, m=0.6 đối với đinh chịu kéo lệch tâm vμ m = 1 đối với các trường hợp khác
8.1.3-Cấu tạo mối nối đinh tán:
Yêu cầu mối nối:
• Dễ thi công, tốn ít thép bản, dễ tiêu chuẩn hóa
• Tâm của các đinh tán trùng với tâm của tiết diện thanh
• Phải đủ kích thước do yêu cầu thi công, cấu tạo vμ chịu lực
Các loại bố trí đinh tán: có 2 phương pháp
• Kiểu ô vuông: có ưu điểm dễ thi công
c d
a b
Chiều của lực tác dụng
c d
a b
Chiều của lực tác dụng
Kiểu ô vuông Kiểu hoa mai Hình 2.37: Cấu tạo mối nối đinh tán kiểu ô vuông vμ hoa mai
Quy định khoảng cách giữa các tim lỗ đinh:
o a không < 1.5d vμ không > 8d vμ 120mm
o c không < 2d vμ không > 8d vμ 120mm
o b không < 3d vμ không > 24δ
o d không < 3d vμ không > 16δ (nén) vμ 24δ(kéo) Khoảng cách không < 1.5d vμ 2d nhằm đảm bảo thép không bị cháy khi tán đinh, với d lμ đường kính đinh
Các khoảng cách không > nhằm tránh cho thép các bản thép không bị ép chặt vμ không bị ẩm, với δ lμ bề dμy bản thép mỏng nhất
• Kiểu hoa mai:
Khoảng cách giữa 2 hμng đinh lấy như trên
Phương pháp nμy tiết kiệm được thép cơ bản vì tiết diện giảm yếu ít
Chú ý:
• Khoảng cách đinh tán bố trí sao cho dễ thi công nên khoảng cách thường lấy tròn
số
• Trong 1 công trình nên dùng 1 loại đinh tán, tối đa lμ 2 loại
Bố trí đinh trên các thép hình đảm bảo các quy định sau:
