ĐỒ ÁN KẾT CẤU GỖ TÌM HIỂU, PHÂN TÍCH KẾT CẤU SẢN PHẨM GỖ XUẤT KHẨU Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS PHẠM NGỌC NAM Sinh viên thực hiện: LIÊU THÚY NHÃ MSSV: 20115238 Lớp: DH20CB Ngành: CHẾ BIẾN LÂM SẢN Phân tích loại kết cấu và liên kết của sản phẩm Sản phẩm có kết cấu, liên kết giữa các chi tiết chính bằng vít, được thiết kế chủ yếu là để đỡ trọng lượng cơ thể con người ở nhiều tư thế khác nhau khi nghỉ ngơi trên giường....Vì đây là sản phẩm giường tầng với sức chịu lực của 2 đối tượng trên sản phẩm nên các liên kết chủ yếu được gia cố bằng các loại ốc,vít, mộng và các chi tiết liên kết phụ là chốt. Giường tầng thuộc đồ mộc dạng cố định: giữa các chi tiết với nhau được liên kết bằng vít (dạng không có khả năng tháo rời), và mộng, chốt (có sử dụng kèm keo dán) để đảm bảo sự chắc chắn và an toàn.
TỔNG QUAN
Khái niệm về kết cấu
Kết cấu gỗ đề cập đến các công trình xây dựng và bộ phận chịu tải trọng chủ yếu làm từ gỗ, bao gồm nhà, cửa, cầu, bàn và ghế.
Kết cấu gỗ là sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều chi tiết, như chốt, mộng và bulông, nhằm tạo ra một hệ thống vững chắc Các cấu kiện trong kết cấu gỗ có thể bao gồm ván, hộp và thanh, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính ổn định và độ bền của công trình.
Tất cả các bộ phận và cấu kiện gỗ trong công trình cần được thiết kế và tính toán cẩn thận để đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về sử dụng và khả năng chịu lực.
Kết cấu gỗ cần đáp ứng các yêu cầu sử dụng của công trình, bao gồm độ bền, độ cứng, khả năng gia công, tháo lắp dễ dàng và tiết kiệm nguyên vật liệu Bên cạnh đó, kết cấu cũng phải đảm bảo tính mỹ quan trong điều kiện cho phép.
Cấu trúc cơ bản của một sản phẩm nội thất
Sản phẩm ngoại thất có cấu tạo rất đa dạng và phong phú, song khi phân tích
Mức độ phức tạp của sản phẩm ngoại thất phụ thuộc vào số lượng và cách thức liên kết giữa các chi tiết, bộ phận và linh kiện Các giải pháp liên kết đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc của sản phẩm, ảnh hưởng đến tính năng và hiệu suất của nó.
Chi tiết là đơn vị cấu tạo nhỏ nhất được gia công theo hình dạng xác định, thường được làm từ một loại vật liệu liền khối Tuy nhiên, chi tiết cũng có thể được chế tạo từ các nguyên vật liệu chắp nối như nối dài, nối rộng hay nối dày Sự nối ghép này khác với liên kết giữa các chi tiết trong sản phẩm, cho thấy rằng chi tiết có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau.
• Phân theo hình dạng: gồm chi tiết thẳng, chi tiết cong, chi tiết song tròn, chi tiết tiện tròn
• Phân theo chức năng: gồm chi tiết cấu trúc, chi tiết liên kết và chi tiết trang trí
Bộ phận trong sản phẩm bao gồm nhiều chi tiết liên kết với nhau, có thể cố định hoặc tháo rời, tạo thành một cấu trúc với chức năng xác định Mỗi bộ phận đều có vai trò riêng, được đảm bảo bởi các giải pháp cấu tạo thích hợp, giúp tổ chức lắp ráp sản phẩm hiệu quả Các chi tiết và bộ phận có thể được tiêu chuẩn hóa về hình dạng và kích thước, đồng thời một bộ phận có thể thay thế cho một chi tiết trong cấu trúc.
Liên kết cơ bản của sản phẩm
Trong sản phẩm có rất nhiều loại liên kết, các dạng liên kết này có thể được phân thành các nhóm như sau:
Liên kết trong kỹ thuật có thể được phân loại theo khả năng tháo rời hoặc cố định Các loại liên kết có thể tháo rời bao gồm liên kết bằng vít, bulông và bản lề Ngược lại, các liên kết cố định thường sử dụng đinh, keo hoặc mộng, không thể tháo rời một cách dễ dàng.
Liên kết có thể được phân loại thành liên kết cứng và liên kết động, trong đó liên kết bản lề là một ví dụ của liên kết động Sự phân loại này chỉ mang tính tương đối và cần phù hợp với mục đích cụ thể Việc sử dụng phương thức liên kết một cách chính xác hay không sẽ ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ, cường độ và sự thuận tiện trong quá trình gia công đồ gỗ.
Mộng là một cấu trúc có hình dạng xác định, được gia công ở đầu cuối của chi tiết theo hướng dọc thớ, nhằm mục đích kết nối với lỗ gia công trên chi tiết khác trong kết cấu Cấu tạo của mộng có nhiều dạng, nhưng chủ yếu bao gồm thân mộng và vai mộng.
Liên kết mộng là phương pháp truyền lực nén trực tiếp giữa các thanh mà không cần vật trung gian như tam đềm, chềm hay chốt Loại liên kết này chủ yếu chịu ép mặt và chịu trượt, thường được sử dụng trong các mối nối chịu nén.
Liên kết mộng là phương pháp kết nối giữa thân mộng và lỗ mộng, tạo ra sự liên kết cứng giữa hai chi tiết Độ cứng vững của liên kết này phụ thuộc vào chất liệu, kích thước và hình dạng của mộng và lỗ, cũng như các phương pháp cố định như đinh, bulong, vòng đai, đinh đĩa, chốt, nêm và ke.
Yêu cầu kỹ thuật của liên kết mộng
Các vị trí liên kết của sản phẩm nội thất thường dễ bị hư hại, vì vậy việc tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật cho liên kết mộng là rất quan trọng để đảm bảo độ bền và cường độ của chúng.
Có nhiều loại đinh như đinh kim loại, đinh gỗ và đinh tre, trong đó đinh kim loại là phổ biến nhất Các loại đinh kim loại thường gặp bao gồm đinh hình chữ T, đinh hình II và đinh dép Tuy nhiên, việc sử dụng đinh tròn có thể gây tổn hại cho gỗ và có cường độ liên kết thấp, nên chỉ nên dùng trong những vị trí nhất định.
Liên kết đinh thường được thực hiện cùng với keo dán, nhưng cũng có thể sử dụng độc lập Hầu hết các liên kết đinh không thể tháo lắp nhiều lần.
Liên kết bằng vít là phương pháp sử dụng thân vít để kết nối hai chi tiết kim loại lại với nhau Có hai loại vít phổ biến là vít đầu bằng và vít đầu tròn (vít đầu dù) Tuy nhiên, liên kết bằng vít không phù hợp cho các kết cấu cần tháo lắp nhiều lần, vì điều này có thể làm giảm cường độ của liên kết.
Phần lộ ra bên ngoài của vít ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của đồ gia dụng, thường được sử dụng trong các liên kết như ván mặt bàn, mặt tủ, ván lưng, mặt ghế ngồi, chân, ngăn kéo, và các chi tiết lắp đặt như tay nắm, khóa cửa Để đảm bảo độ bền, vít nên được thực hiện theo chiều ngang của thớ gỗ, vì cường độ theo chiều dọc thớ tương đối thấp, do đó cần tránh sử dụng theo chiều này.
Các lỗ bắt vít trên chi tiết có thể được tạo ra bằng cách khoan Đối với những chi tiết có độ dày lớn hơn 20mm, phương pháp chìm thường được áp dụng để ngăn chặn việc lộ vít ra bên ngoài hoặc sử dụng vít quá dài.
Phương pháp sử dụng keo dán trong liên kết đồ gia dụng ngày càng phổ biến nhờ sự phát triển của nhiều loại keo mới và cấu trúc đồ gia dụng Trong sản xuất, keo dán thường được sử dụng để liên kết các thanh gỗ, dán phủ mặt và dán cạnh Liên kết bằng keo giúp tiết kiệm gỗ, biến gỗ nhỏ thành gỗ lớn, đảm bảo ổn định cấu trúc, nâng cao chất lượng và cải thiện ngoại quan sản phẩm.
1.3.5 Liên kết bằng các chi tiết liên kết
Các chi tiết liên kết bằng kim loại là sản phẩm chế tạo đặc biệt, cho phép tháo lắp nhiều lần Chúng có thể được sản xuất từ nhiều loại vật liệu như kim loại, polymer, thủy tinh hoặc gỗ.
Các chi tiết liên kết trong đồ gia dụng cần có kết cấu chắc chắn, dễ dàng tháo lắp nhiều lần và điều chỉnh được mức độ chặt lỏng Ngoài ra, chúng cũng phải dễ sản xuất, có giá thành hợp lý và mang lại hiệu quả lắp ráp cao.
Liên kết bằng các chi tiết liên kết là phương pháp phổ biến trong sản xuất đồ gia dụng tháo lắp, giúp tối ưu hóa quy trình đóng gói, vận chuyển và lưu trữ sản phẩm.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu
Các sản phẩm tìm hiểu cần là sản phẩm xuất khẩu, sử dụng trong nhà, ngoài trời đang được sản xuất hiện nay
Có ứng dụng các liên kết phổ biến, phù hợp với khả năng gia công, xu hướng đồ mộc hiện thời
Sản phẩm có kết cấu chắc chắn, khả năng ổn định, khả năng chịu lực tốt với mực sử dụng trung bình trở lên.
Nội dung
Tìm hiểu tổng thể các loại nội, ngoại thất đang được sản xuất hiện nay Phân tích ưu điểm, nhược điểm các loại kết cấu
Tính toán khả năng chịu lực của các loại sản phẩm trong nhà
Phương pháp nghiên cứu
Khảo sát nguyên liệu gỗ tự nhiên
Tham khảo tìm hiểu các sản phẩm xuất khẩu trong nhà, ngoài trời hiện nay Tham khảo trên mạng interner để tìm các tài liệu liên quan
Sử dụng phần mềm chuyên dụng như AutoCad, Word… để thiết kế, xuất bản
Các công thức tính toán
Để đảm bảo sản phẩm có kết cấu vững chắc và khả năng chịu lực tốt, cần thực hiện tính toán và kiểm tra độ bền cho các chi tiết chịu lực lớn nhất trong những điều kiện nguy hiểm nhất.
Phương pháp kiểm tra bền cho các chi tiết và bộ phận chịu lực có thể thực hiện theo hai cách: tính toán tiết diện chịu lực dựa vào ứng suất cho phép của vật liệu hoặc chọn kích thước tiết diện theo thẩm mỹ và chức năng rồi tiến hành kiểm tra bền Để đơn giản hóa quá trình tính toán, thường chọn kích thước trước và sau đó kiểm tra độ bền cho các chi tiết và bộ phận sản phẩm Hệ số an toàn của kết cấu gỗ dao động từ 3 đến 5.
2.4.1 Kiểm tra khả năng chịu uốn
Để tìm phản lực liên kết tại hai gối đỡ RA và RB, cần xác định mặt cắt nguy hiểm, thường là mặt cắt giữa dầm Do đó, việc xem xét momen uốn tại vị trí này là rất quan trọng.
Theo phương trình cân bằng tĩnh ta có:
2 Xét momen uốn tại mặt cắt:
6 Ứng suất tại mặt cắt:
2.4.2 Kiểm tra khả năng chịu nén
Tải trọng tác dụng lên chi tiết tải trọng P
Xác định nội lực Nz
Tính lực dọc ở các mặt cắt đặc biệt và vẽ biểu đồ lực dọc Nz
Xác định ứng suất pháp trên mặt cắt ngang và vẽ biểu đồ ứng suất:
𝑁 𝑍 + 𝑃 = 0 → 𝑁 𝑍 = −𝑃 Diện tích mặt cắt Fz-của chi tiết:
𝐹 𝑍 = 𝐵 × 𝐻 Ứng suất tại mặt cắt dọc:
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Công ty TNHH Đồ Gỗ Nghĩa Sơn
Thị trường: Châu Âu, Mỹ, Nhật, Úc Địa chỉ:
Số 71 - Đường số 2 - Melosa Khang Điền, phường Phú Hữu, Tp Thủ Đức Phone: 028.6287 3274
Email: info@nghiason.com.vn
Lot VII-10AB, Đường số 2, KCN Hố Nai, Trảng Bom, Đồng Nai
KCN Sông Mây ,Cây Xoài, Tân An Vĩnh Cửu, Đồng Nai
NHÀ MÁY 3 Đường số 10, KCN Hố Nai, Trảng Bom, Đồng Nai
Kích thước: Bàn 2200 x 1000 x 760 mm Đóng gói 1 bàn/ thùng trong thùng carton 5 lóp: 2240 x 1140 x 250 mm Màu sắc: Màu tự nhiên/ Sơn PU
Hình 3 1: Bàn ngoài trời NEVADA
Bàn ngoài trời được chế tạo từ Gỗ Tràm biến tính, một loại gỗ bền vững và thân thiện với môi trường Gỗ tràm đã trải qua quá trình xử lý kỹ thuật, giúp chống cong vênh, mối mọt và bám rong rêu, đồng thời chịu được nhiệt độ cao và điều kiện thời tiết khắc nghiệt, phù hợp cho cả không gian trong nhà và ngoài trời So với các sản phẩm gỗ khác, bàn gỗ này có khả năng chịu lực tốt, với tải trọng lên đến 100 – 200kg Sản phẩm còn có khả năng chống nước hiệu quả, đảm bảo không bị mối mọt hay nứt gãy trong suốt quá trình sử dụng Sơn PU màu trong suốt, không mùi và không độc hại, an toàn cho sức khỏe người dùng, đồng thời dễ dàng lau chùi và vệ sinh.
Liên kết trong cụm chân bàn
Chân bàn sử dụng liên kết: Mộng áp
Mộng áp thường dùng liên kết các cấu kiện cùng chức năng Đặc điểm là phần mộng ở cả 2 chân tương đương và được áp vào nhau kiểu tà áo
Liên kết giữa đố ngang và chân bàn
Là liên kết mộng âm dương ở 2 đầu mộng dương có chốt khóa mộng
Liên kết giữa chân và đố dọc
Là liên kết mộng âm dương bầu dục
Liên kết giữa đố dọc và mặt bàn
Giữa đố dọc và mặt bàn liên kết với nhau bằng vis ren thưa đầu dù 4x50 Chất liệu: INOX 304
Liên kết giữa các nan mặt bàn được thực hiện thông qua việc đánh mộng dương ở đầu mỗi nan, kết nối với giằng liên kết có đánh mộng âm, tạo thành một mặt bàn chắc chắn và bền vững.
Kiểm tra bền cho chi tiết chịu uốn
Chi tiết chịu uốn lớn nhất là mặt bàn với kích thước dày 40 mm, rộng 1000 mm và dài 2200 mm Khi tổng trọng lượng tác động lên mặt bàn đạt 100kg tại vị trí nguy hiểm nhất, ta tiến hành kiểm tra độ bền của chi tiết này.
Mặt bàn chịu một lực tải tập trung tại trọng tâm mặt bàn là 1000N
B = 1000mm = 100cm Ứng suất uốn tĩnh gỗ Tràm: 963.61 KG/cm 2 Ứng suất nén dọc : 479.84 KG/cm 2
Theo phương trình cân bằng tĩnh ta có:
Do mặt cắt tác dụng giữa mặt bàn nên:
6 = 266.67 (N/cm) Ứng suất tại mặt cắt:
Kiểm tra độ chịu nén chân bàn
Chân bàn gỗ Tràm có kích thước chịu nén lớn nhất là 136mm dày, 60mm rộng và 720mm dài Với tổng trọng lượng 150kg tác động lên mặt bàn ở vị trí nguy hiểm nhất, lực phân bố lên chân bàn đạt 1500N.
Lực dọc tác dụng lên chân bàn Nz được tính như sau:
𝑁 𝑍 + 𝑃 = 0 → 𝑁 𝑍 = −𝑃 → 𝑁 𝑍 = −1500N Diện tích mặt cắt Fz-của chi tiết:
𝐹 𝑍 = 𝐵 × 𝐻 = 6 × 13.6 = 81.6 cm 2 Ứng suất tại mặt cắt dọc:
81.6 = 18.3(N/cm 2 ) Chân bàn chịu lực của người ngồi và khối lượng các chi tiết cấu tạo Chọn hệ
CÔNG TY TNHH TM DV GREEN
FURNITURE – Nội thất ASAKA Địa chỉ: 139 Phổ Quang, phường 9, Quận
Thị trường: Châu Âu, Mỹ, Nhật, Hàn
Gỗ tự nhiên sơn phủ bóng pu
Giường 2 tầng ASAKA025 có 3 màu: Vàng, trắng, nâu Cầu thang leo gắn liền giường ( ladder) Làm bằng 100% gỗ thông tự nhiên
Giường 2 tầng ASAKA025 nguyên kiện thùng chưa lắp ráp
Giường 2 tầng ASAKA025 được sản xuất tại Việt Nam Để đảm bảo an toàn khi sử dụng, hãy chú ý sử dụng nệm đúng kích thước: nệm bông ép phải có độ dày tối thiểu 9-10 cm, trong khi nệm cao su cần có độ dày ít nhất 15 cm.
Chiếc giường tầng được thiết kế với phong cách nhẹ nhàng và thoải mái, mang lại cảm giác an toàn cho người sử dụng nhờ vào các thanh đố ngang chắc chắn và thang leo tiện lợi.
Hình 3 3: Giường tầng trẻ em
Phân tích loại kết cấu và liên kết của sản phẩm
Sản phẩm giường tầng được thiết kế chắc chắn với các chi tiết liên kết chủ yếu bằng vít, ốc và mộng, nhằm chịu lực tốt cho hai người sử dụng Các liên kết này được gia cố bằng chốt và keo dán, đảm bảo sự an toàn và ổn định khi nghỉ ngơi ở nhiều tư thế khác nhau Giường tầng thuộc loại đồ mộc cố định, với cấu trúc không tháo rời, mang lại sự bền bỉ và tin cậy cho người dùng.
Theo thứ tự đánh số trên hình vẽ ta có thể thấy:
1: Chân giường 8: Đố giữ thang giường
2: Vai giường trên 9: Vai giường dưới
3: Vạt giường 10: Thang giường trái
4: Đố đỡ vạt giường 11: Thang giường phải
Hình 3 5: Cấu tạo giường tầng
Giường được thiết kế với cấu trúc dạng khung, sử dụng liên kết vít cho các điểm kết nối chính tại A, B, C, D, E, F, G.
Giường tầng thường được thiết kế với các vị trí liên kết vít, nhằm đảm bảo khả năng chịu lực lớn Kết cấu này không chỉ tăng cường độ bền cho giường mà còn hỗ trợ tốt ở các vị trí chịu lực lớn và các vị trí phụ khác.
Sản phẩm có nhược điểm do sử dụng liên kết vít, yêu cầu độ chính xác cao trong gia công; việc bắn sai vị trí có thể ảnh hưởng đến toàn bộ sản phẩm Hơn nữa, sản phẩm không thể tháo lắp nhiều lần, và nếu cần tháo lắp, đường kính vít phải được tăng lên để đảm bảo độ liên kết Ngoài ra, tiết diện chi tiết bị giảm yếu, dễ bị phá hoại khi chịu lực trượt.
Phân tích khả nặng chịu lực của sản phẩm
Tính ổn định của sản phẩm gỗ thông được đánh giá qua ứng suất uốn tĩnh đạt 13090 N/cm² Để đảm bảo độ bền, cần kiểm tra tại vị trí chịu tải nặng nhất Giả sử chi tiết chịu lực từ một vật nặng 150 kg, tức là sẽ phải chịu một lực tải tập trung lên đến 1500 N.
Kích thước tại thanh vạt:
L = 1126mm = 112.6cm Theo phương trình cân bằng tĩnh ta có:
Do mặt cắt tác dụng giữa thanh nên:
6 = 4.05 (N/cm) Ứng suất tại mặt cắt:
Kiểm tra độ chịu nén chân giường
Chi tiết chịu nén lớn nhất trong cấu trúc giường là chân giường Giả sử tổng trọng lượng vật tác động lên bề mặt giường đạt 200kg tại vị trí có nguy cơ cao nhất, tổng lực phân bố lên chân giường là 2000N.
Kích thước mặt cắt tại vị trí chịu nén:
Lực dọc tác dụng lên chân bàn Nz được tính như sau:
𝑁 𝑍 + 𝑃 = 0 → 𝑁 𝑍 = −𝑃 → 𝑁 𝑍 = −2000N Diện tích mặt cắt Fz-của chi tiết:
𝐹 𝑍 = 𝐵 × 𝐻 = 7 × 7 = 49 cm 2 Ứng suất tại mặt cắt dọc:
Nơi sản xuất: CÔNG TY OLADA VIETNAM Địa chỉ:
• Hà Nội: 531 Vũ Tông Phan, Quận Thanh Xuân, Hà Nội Điện Thoại: 090.227.5353
• Nghệ An: 75 Nguyễn Thị Minh Khai - TP Vinh - Nghệ An Điện thoại:090.227.5353
• Đà Nẵng: 28A Bà Huyện Thanh Quan, Quận Ngũ Hoành Sơn Điện thoại: 090.227.5353
402 Phan Văn Trị - Quận 5 - Tp.Hcm
Kho hàng 73 đường 19 Phạm Văn Đồng , Hiệp Bình Chánh, Thủ Đức, Tp.Hcm (Siêu Thị Gigamall)
100% gỗ tự nhiên đã xử lý tẩm sấy không cong vênh mối mọt
Mặt ghế rộng rãi, đường kính 33cm Chân dày, gắn keo AB chắc chắn, vững chãi Đảm bảo sử dụng an toàn tới 10 năm
Hàng xuất khẩu cao cấp, bảo hành 03 năm
- Xuất khẩu Nhật Bản chất lượng Ngoại hạng
- Mặt ghế lớn, ngồi thoải mái
- Thiết kế, kiểm định bởi người Nhật
- Nhiều màu: Màu gỗ tự nhiên, màu nâu, màu trắng (hoặc sơn theo yêu cầu)
- Made in Vietnam xuất khẩu Japan
- Quy cách: Cao 45cm, mặt ghế 33cm Đóng gói thùng 6 ghế
Chân ghế và mặt ghế được gia cố bằng keo AB cao cấp nhập khẩu, cứng hơn đá, giúp chân ghế liên kết với mặt ghế vĩnh cửu