Bài giảng kết cấu thép chương 2 liên kết kết cấu thép (2 2)

Sự làm việc của liên kết BL và khả năng chịu lực của BL III.. - Được làm từ thép hợp kim- Cường độ cao  cĩ thể vặn êcu rất chặt  Lực ma sát lớn chống lại sự trượt tương đối giữa chúng

Trang 1

LIÊN KẾT BULÔNG

I Các loại BL trong KCT

II Sự làm việc của liên kết BL

và khả năng chịu lực của BL

III Cấu tạo của liên kết BL

IV Tính toán liên kết BL

Trang 2

I CÁC LOẠI BULÔNG DÙNG TRONG KCT

1 Cấu tạo chung của bu lông

2 Bu lông thô và bu lông thường

3 Bu lông tinh

4 Bu lông cường độ cao

Trang 3

- Thân bu lơng

- Mũ

- Êcu (đai ốc)

- Long đen (đệm)

Phân loại bu lơng:

+ Bu lơng thơ + Bu lơng thường + Bu lơng tinh + Bu lơng cường độ cao + Bu lơng neo

Trang 4

- Phân loại theo độ bền từ 4.6 – 10.9 :

+ Số đầu x 10  fu (daN/mm 2 )

+ Số đầu x số sau  fy (daN/mm 2 )

+ Cơng trình thường nên dùng lớp độ bền 4.6, 4.8, 5.6

Trạng

thái làm

việc

Ký hiệu

Trang 5

- Dlỗ = d + (2 – 3 mm)

- Rẻ, sản xuất nhanh và dễ đặt vào lỗ

- Khi làm việc sẽ biến dạng nhiều  khơng dùng trong các cơng trình quan trọng cĩ fy > 3800 daN/cm2

- Dùng làm việc chịu kéo, để định vị các cấu kiện khi lắp ghép

2 Bulông thô và bu lông thường

Trang 6

- Dlỗ = d + 0.3 mm, tạo lỗ bằng khoan

- Khe hở giữa bulông và lỗ nhỏ  liên kết chặt, làm việc chịu cắt

- Do tính phức tạp khi sản xuất và lắp đặt vào lỗ  ít dùng

- Bu lông tinh có các lớp độ bền tương tự bu lông thô và thường

3 Bu loâng tinh

Trang 7

- Được làm từ thép hợp kim

- Cường độ cao  cĩ thể vặn êcu rất chặt  Lực ma sát lớn chống lại sự trượt tương đối giữa chúng

- Dễ chế tạo, khả năng chịu lực lớn

- Dùng rộng rãi, thay thế cho liên kết đinh tán trong các kết cấu chịu tải trọng nặng và tải trọng động

4 Bu lông cường độ cao

Trang 8

II SỰ LÀM VIỆC CỦA LIÊN KẾT BULÔNG & KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA BULÔNG

1 Sự làm việc của liên kết bulông thô, bulông thường và bulông tinh

2 Sự làm việc chịu trượt của liên kết bulông cường độ cao

3 Sự làm việc của bulông khi chịu kéo

Trang 9

Các giai đoạn chịu lực:

- Lực trượt < lực ma sát : các bản thép chưa bị trượt

- Lực trượt > lực ma sát : các bản thép trượt tương đối với nhau

- Lực trượt truyền qua liên kết = sự ép của thân bulông lên thành lỗ 

Thân bulông chịu cắt, uốn và kéo

1 Sự làm việc của lk bulông thô, bulông thường và

bulông tinh

Trang 10

- Lực trượt tăng  Liên kết làm việc trong giai đoạn dẻo

 Phá hoại do cắt ngang thân đinh

 Phá hoại do lực ép mặt trên thành lỗ

Phá hoại do cắt và do ép mặt

1 Sự làm việc của lk bulông thô, bulông thường và bulông tinh

Trang 11

a Khả năng làm việc chịu cắt của bulông:

[N]vb = fvb  b  A  nv

- fvb : cường độ tính toán chịu cắt của vật liệu bu lông

 b : hệ số điều kiện làm việc liên kết bulông

- A : diện tích tiết diện ngang thân bulông – phần không bị ren

- nv : số lượng mặt cắt tính toán của bulông

1 Sự làm việc của lk bulông thô, bulông thường và bulông tinh

Trang 12

Trang 13

b Khả năng làm việc chịu ép mặt của bulông:

[N]cb = d  (t)min  fcb  b

- (t)min : tổng chiều dày nhỏ nhất của các bản thép cùng trượt về một phía

- fcb : cường độ ép mặt tính toán của bulông

- d : đường kính thân bu lông

bulông tinh

Trang 14

bulông tinh

Giới hạn bền kéo đứt của

thép cấu kiện được liên kết

Cường độ tính toán chịu ép mặt f cb

Trang 15

Khả năng chịu trượt của 1 bulông:

[N]cb = fhb  Abn  b1 (b2)min nf

• fhb : cường độ chịu kéo tính toán vật liệu bu lông, fhb=0,7fub

• Abn : diện tích thực thân bu lông

• b1 : hệ số điều kiện làm việc của liên kết bu lông

Trang 16

- Bulông chịu kéo khi ngoại lực tác dụng có

phương // bulông:

[N]tb = Abn ftb

- Abn : diện tích thực của tiết diện thân bu

lông

- ftb : cường độ tính toán của vật liệu bu lông

khi chịu kéo

3 Sự làm việc của lk bulông khi chịu kéo

Trang 17

III CẤU TẠO LIÊN KẾT BULÔNG

1. Các hình thức cấu tạo liên kết bulông

2. Bố trí bulông

Trang 18

+ Liên kết đối đầu có bản ghép

+ Liên kết ghép chồng

1 Các hình thức cấu tạo liên kết bulông

Trang 19

Số bulông phía bản đệm tăng 10%

Trang 20

Đối với Thép Hình – LK đối đầu:

+ Nối bằng các Bản Ghép

+ Nối bằng Thép Góc

Thép hình cứng, độ lệch tâm ít ảnh hưởng

 KHÔNG CẦN TĂNG SỐ BULÔNG

Trang 21

Đối với thép hình - Liên kết CHỒNG

+ Đối xứng: làm việc tốt hơn

Trang 23

- Khoảng cách min nhằm:

+ Đảm bảo độ bền của bản thép

+ Đảm bảo không gian tối thiểu để vặn êcu

Đối với các liên kết chịu lực, nên bố trí theo kcách MIN để gọn, tiết kiệm

2 Bố trí bulông

Trang 24

- Khoảng cách max :

+ Đảm bảo độ ổn định của bản thép (đối với cấu kiện chịu nén)

+ Đảm bảo độ chặt của liên kết, tránh không cho nước, hơi, bụi bẩn lọt vào trong liên kết gây ăn mòn thép.

Trang 25

- Đối với thép Hình, vị trí các dãy bulông (a, a1, a2, n) được quy định sẵn theo kích thước tương ứng của từng loại thép hình

Trang 26

IV TÍNH TOÁN LIÊN KẾT BULÔNG

1 Tính liên kết bulông chịu lực dọc trục

2 Tính toán liên kết bulông chịu mômen và lực cắt

3 Ký hiệu bulông, đinh tán trên bản vẽ

Trang 27

Chọn đường kính BL và kích thước các

bản ghép:

- Trong cùng 1 cấu kiện, chỉ nên dùng

1 loại đường kính bulông

- Chọn bulông theo công trình:

Trang 28

Tính toán số lượng bulông:

a) Đối với bulông thô, thường và tinh (chịu CẮT và ÉP MẶT ) :

+ Số lượng bulông cần thiết được tính theo :

trong đó: [N]minb = min ([N]vb, [N]cb)

- [N]vb : cường độ chịu cắt của bu lông

- [N] cb : cường độ chịu ép mặt của bu lông

  minb c

N n



Trang 29

+ Kiểm tra cấu kiện cơ bản bị giảm yếu do lỗ bulông:

trong đó : An - diện tích tiết diện thực của bản thép

bl - hệ số điều kiện làm việc, cho phép kể

sự làm việc dẻo của liên kết

* Đối với dầm đặc, cột và các bản nối : bl = 1,1

* Đối với kết cấu thanh của mái và sàn: bl = 1,05

bl c n

N

f

Trang 30

+ Tính toán diện tích thực giảm yếu do lỗ bulông:

An = A – A1

trong đó : A 1 = Max (A 1,51 , A 1,2,3,4,51 – ns 2 t/4u)

Trang 31

b) Đối với bulông chịu kéo

+ Số lượng bulông cần thiết được tính theo:

+ Kiểm tra bền bản thép bị giảm yếu

do lỗ bulông

N n

N 



Trang 32

trong đĩ: Ni – lực tác dụng lên dãy đinh thứ i

Li – cánh tay địn của các cặp ngẫu lực Ni

Trang 33

N L N

Trang 34

- Lực lớn nhất tác dụng lên 1 bulông do M gây ra:

2 Tính liên kết bulông chịu mômen và lực cắt

max 2

blM

i

ML N





Trang 36

- Liên kết bulông chịu Q:

trong đó: n – số lượng bulông trên một nửa liên kết

- Kiểm tra bền liên kết bulông chịu đồng thời cả M và Q:

2 Tính liên kết bulông chịu mômen và lực cắt

blQ

Q N

Trang 37

Trạng thái chịu lực Bulông

Cắt [N]vb = fvb  b  A  nv

Ép mặt [N]cb = d (t)min fcb  bKéo [N]tb = Abn ftb

Khả năng chịu lực của 1 bulông

- f vb : cường độ tính toán chịu cắt của vật liệu BL

  b : hệ số điều kiện làm việc liên kết BL

- A : diện tích tiết diện ngang thân BL – phần không bị ren

- n v : số lượng mặt cắt tính toán của BL

- (t) min : tổng chiều dày nhỏ nhất của các bản thép cùng trượt về một phía

- fcb : cường độ ép mặt tính toán của BL

- d : đường kính thân bu lông

- A bn : diện tích thực của tiết diện thân BL

- f tb : cường độ tính toán của vật liệu BL khi chịu kéo

Trang 38

Kéo (hoặc nén), uốn và cắt (N, M, Q)

Kéo (hoặc nén) lệch tâm (M và N)

Trang 39

Ví dụ: Thiết kế đầu nối 2 mép bản thép có tiết diện 260x14mm, chịu lực kéo N=500kN, dùng BL thô nhóm 4.6, thép CCT34

Trang 40

Xác định khả năng chịu ép mặt của BL:

c b

N n

N

Trang 42

- Đinh tán : 1 đoạn thép tròn, 1 đầu được tạo mũ sẵn, đầu kia được tán thành mũ khi đã lắp đinh vào liên kết

LIÊN KẾT ĐINH TÁN

Định dạng
Số trang	42
Dung lượng	3,02 MB