Bài giảng cầu thép nguyễn văn mỹ chương 2

Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ C CH yd HƯ ƯƠ dự ƠN ựn NG ng G IIii:: V gc cÇ Çu u VË Ët tl liiÖ Öu ut th hÐ Ðpp t tr ro on ng gx xâ ây Đ2.1 khái niệm chung v loại thép dùng cầu thép 1.1-Khái niệm chung: Thép l hợp chất chủ yếu sắt, cacbon v số thnh phần khác Tuỳ theo hm lợng cacbon m ta phân biệt đợc gang v thép Trong xây dựng cầu đại, ngời ta sử dụng thép cán có chứa 0.1-0.25% cacbon để thép có cờng độ cao, dễ gia công v dễ hn Khi hm lợng cacbon tăng lm tăng độ bền v giới hạn chảy nhng tăng tính dòn, giảm độ dÃn di, khó hn v gia công Do cầu không nên dùng thép có nhiều cacbon dễ gây phá huỷ đột ngột Thép chứa số chất khác nh Mangan, Silic l chất có lợi nh lm tăng giới hạn bền, giới hạn chảy Tuy nhiên Si có phần lm giảm tính chống gỉ Chất phụ gia có lợi l Cu lm tăng tính chống gỉ v dƠ gia c«ng ThÐp th−êng cã nhiỊu chÊt phơ gia có lợi gọi l thép hợp kim Trong cầu thờng dùng thép hợp kim thấp chứa hm lợng không lớn chất phụ gia nói Ngoi ra, thép có chứa chất có hại nh S, P, O2, N2: S lμm cho thÐp dßn nãng, P lμm cho thép dòn lạnh, O2 nh S, N2 lm cho thép gi theo thời gian Thép đợc nấu lò Mactanh lò chuyền nhng nấu lò Mactanh cho chất lợng cao thờng đợc dùng cầu Theo phơng pháp nấu, ta phân loại l thép sôi v thép lắng: ã Thép lắng: L loại thép m trình khử O2 theo phản ứng: FeO + C = Fe + CO Quá trình diễn đến đảm bảo thép cứng khuôn đúc m tợng bốc Vì thép lắng có độ bền v đồng cao Sự khử ôxy đợc thực vo giai đoạn cuối cách thêm vo chất khử ôxy nh Si, Mn, P ã Thép sôi: L thép m trình khử ôxy không diễn đến Trong trình cứng v nguội, thép tạo thnh CO Quá trình nguội, khí lối thoát nên tạo thnh lỗ rỗng lm cho thép đồng chất Mặt ngoi cứng trớc nên ôxy v chất khác l Sự tạo thnh lỗ rỗng xuất trình khử P, S v tạp chất khác Tính không đồng diễn thép cán m lỗ rỗng tạo thnh khe hẹp chứa P, S Các khe nμy lμm xuÊt hiÖn nøt hμn ⇒ Ta thÊy thép sôi có chất lợng hơn, rẻ so với thép lắng Công trình cầu thờng chịu tải lớn, xung kích, chịu thay đổi nhiệt độ nhiều nên dùng thép lắng Đặc biệt cầu dùng liên kết hn định phải dùng thép lắng 1.2-Các loại thép dùng cầu: 1.2.1-Thép than cán nóng: Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 20 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Các phận cầu thờng dùng loại thép nấu lò Mactanh l thép cán nóng CT3 để chế tạo kết cấu cầu có liên kết đinh tán v thép M16C dùng cho cầu dùng liên kết hn Thép CT3 v M16C dễ gia công, khoan, đột, gät Khi nãng dƠ rÌn, hμn nh−ng M16C dƠ hμn Đinh tán thờng dùng loại thép mềm thép nh thép CT2 Đối với phận chịu lực hat không chịu lực dùng thép chất lợng thấp Các tiêu thép cán dùng cầu: Bảng 2.1 2 Loại thép Số hiệu σch (kg/cm ) ε (%) σb (kg/cm ) Dïng cho phận cầu Đinh tán 3800 3800 3400 CT3 M16C 2400 2300 2100 22-24 22-24 26 Thép đảm bảo thnh phần hoá học: Bảng 2.2 Thnh phần hoá häc % Mn Si S Lo¹i thÐp C P CT3 ≥0.14-0.22 ≥0.40-0.65 ≥0.15-0.30 ≤ 0.05 ≤ 0.045 M16C ≥0.12-0.20 ≥0.40-0.70 ≥0.12-0.25 ≤ 0.045 ≤ 0.04 →Ngoμi ®èi víi thÐp M16C hm lợng Cr, Ni, Cu không > 0.3% Khả chịu lực thép đợc xác định giới hạn chảy Dựa vo giới hạn chảy, xác định cờng độ tính toán công trình Nếu thép đạt đến giới hạn chảy kết cấu biến dạng lớn nên cờng độ thiết kế lấy cho đảm bảo độ an ton no với giới hạn chảy; trừ số điểm đặc biệt nh lực tập trung, chỗ thay đổi đột ngột tiết diện lấy đạt vợt giới hạn chảy 1.2.2-Thép hợp kim thÊp: ThÐp cã chøa sè chÊt phô gia cã lỵi: Ni, Cr, Mn, Si, Cu, nh−ng chøa hμm l−ỵng không lớn nên gọi l thép hợp kim Thép hợp kim cầu thờng có hm lợng C không > (0.1-0.18)%, có nhiều Ni thép chịu tải trọng động nhiệt độ thấp tốt Các chất phụ gia lm tăng giới hạn bền v chảy Khi tính toán cờng độ thép hợp kim thấp lớn 1.4 lần cờng độ tính toán thép than Do kết cấu có trọng lợng nhẹ hơn, vợt nhịp lín (nh−ng cịng chó ý lμ kÕt cÊu lín) Tuy giá thnh đắt nhng sử dụng hon ton có hiệu kinh tế, đặc biệt cầu nhịp lớn Thép hợp kim thấp có giới hạn mỏi tơng đối thấp, dn lm việc chịu nén chịu kéo Vì hệ số ổn định v mỏi phải lấy thấp Tuy nhiên nhợc điểm không hạn chế việc ứng dụng thép hợp kim thấp v không hạn chế hiệu kinh tế chiều di nhịp lớn 1.2.3-Thép đúc: Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 21 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Đối với gối cầu, khớp v số chi tiết đặc biệt cầu dùng thép đúc Thép đúc tạo thnh từ lò Mactanh chứa 0.22-0.3% cacbon v lợng nhỏ Si, Mn có giới hạn bền 4500kg/cm2, giới hạn chảy 2400kg/cm2, biến dạng tơng đối 19%, độ dẻo va chạm 4kg.m/cm2, môđun đn hồi 2.106kg/cm2 Các thnh phẩm thép đúc lò phải đợc ủ nóng lò đặc biệt để khử nội ứng suất phát sinh thép nguội không đều, đồng thêi lμm cho thÐp cã kÕt cÊu nhá h¹t vμ đồng có kết tinh lại trình rắn Độ cứng thép đúc phụ thuộc vo tốc độ lm lạnh ủ Khi lm lạnh nhanh thép cứng Các phận quan trọng gối cấu nh khớp v phận đặc biệt dùng thép rèn nóng 1.2.4-Thép lm cáp v que hn: Trong cầu treo, cầu dn dây, cầu UST, ta dùng cáp lõi sợi thép cán nguội có độ bền từ 12.000-18.000kg/cm2 Trong kết cấu hn, chất lợng que hn ảnh hởng đến chất lợng mối hn: ã Khi hn tự động v bán tự động thép than M16C ta dùng que hn thép than số hiệu CB-08A CB-08A Đối với thÐp hỵp kim thÊp dïng que hμn CB-08ΓA, CB-08ΓC, CB-10Γ2 • Khi hμn tay thÐp M16C dïng que hμn ∋42A, hn thép hợp kim thấp dùng 50A 1.2.5-Thép hợp kim nhôm: Kết cấu thép hợp kim nhôm có u điểm l nhẹ so với thép Nó có tác dụng chống gỉ, bị dòn lạnh Thép ny có lợi cần vận chuyển xa v lắp ráp sửa chữa, thay mặt cầu dùng thép hợp kim nhôm lm giảm trọng lợng thân so với cầu cũ Nhôm nguyên chất có tiêu học thấp nên công trình xây dựng, đặc biệt cầu th−êng dïng hỵp kim cđa Al víi Cu, Mg vμ thnh phần khác Các chất Fe, Si, lm giảm chất lợng hợp kim Al Tuỳ thuộc vo thnh phần m ta gọi tên hợp kim Al: ã Hợp kim Al-Mg ã Hợp kim Al-Mn ã Hợp kim Al-Cu-Mg-Mn Một số tính chất lý nó: ã Trọng lợng = 2.8t/m3 (nhẹ lần so với thép) ã Giới hạn bền: 4.000 - 4.500kg/cm2 (gần nh thép than) ã Giới hạn chảy: 2.500 - 3000kg/cm2 ã Độ dÃn di 12 - 18% ã Hệ số dÃn nỡ nhiệt 22-24.10-6 (lớn lần thép v bêtông) ã Môđun đn hồi: 700.000 - 750.000 kg/cm2, nhỏ lần thép than Đây l nhợc điểm Hợp kim Al có tính chất nh sau: Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 22 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ ã Khi nhiệt độ giảm, cờng độ tăng m độ dẻo không thay đổi nên thích hợp vùng nhiệt độ thấp Khi nhiệt độ tăng, cờng độ giảm nên tránh dùng nên có nhiệt độ cao quy định không dùng cho đinh tán nóng ã Nói chung tính chống gỉ nên để bảo vệ cần mạ lớp mỏng Al tráng bên ngoi ã Liên kết: dùng đinh tán nguội đa số dùng thép hợp kim Al Đ2.2 lm việc vμ tÝnh chÊt c¬ lý cđa thÐp 2.1-Sù lμm viƯc cđa thÐp: 2.1.1-ThÝ nghiƯm thÐp chÞu kÐo: ThÝ nghiƯm kÐo mẫu thép tiêu chuẩn, ta có đợc quan hệ øng suÊt vμ biÕn d¹ng nh− sau: σ= FP KN/ cm2 50 D 40 E 30 σb B C σtl σtr σc 20 A' A 10 0' 12 16 20 ε= Δl 100% l H×nh 2.1: BiĨu đồ quan hệ ứng suất v biến dạng ã Đoạn O-A: biểu đồ l đờng thẳng, quan hệ ứng suất v biến dạng l bậc Vật liệu tuân theo định luật Hooke, coi vật liệu l đn hồi lý t−ëng Khi ®ã: ⎧σ = ε E (2.1) ⎨ E = tg Ta gọi E l môđun đn hồi thép Nếu đến điểm A m dỡ tải trọng đờng biểu diễn O Đây l giai đoạn đn hồi ứng suất tơng ứng với điểm A l giới hạn tỷ lệ tl ã Đoạn A-A với A l điểm điểm A chút Đờng thẳng cong chút không giai đoạn tỷ lệ nhng thép lm việc đn hồi nghĩa l biến dạng hon ton không tải trọng ứng suất điểm A gọi l giới hạn đn hồi đh Thực tế đh v tl khác nên ngời ta thờng đồng giai đoạn lm việc ny Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 23 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ ã Đoạn A-B l đờng cong rõ rệt Thép không lm việc đn hồi nữa, môđun đn hồi E giảm dần đến điểm B Giai đoạn ny l giai đoạn đn hồi dẻo ã Đoạn B-C: hầu nh song song trục honh O có nghĩa biến dạng tự động tăng m ứng suất không tăng Nếu kéo đến C m dỡ tải, đờng quan hệ trở O, trục OC//OA, vật liệu không khôi phục lại trạng thái ban đầu m phần biến dạng Khi vật liệu đà lm việc giai đoạn chảy dẻo ứng suất tơng ứng giai đoạn ny l c ã Đoạn C-D: quan hệ ứng suất v biến dạng l đờng cong thoải nghĩa l biến dạng tăng nhanh theo kiểu biến dạng dẻo Mẫu thép bị thắt lại, tiết diện bị thu nhỏ v bị kéo đứt ứng với ứng suất điểm D v gọi l ứng suất bền b Qua điểm D đến điểm E mẫu bị phá hoại Để tiện tính toán, ta xem thép lm việc theo giai đoạn: đn hồi v dẻo lý tởng: ã < đh: giai đoạn đn hồi, biến dạng nhỏ nên dùng giả thiết v lý luận vật thể đn hồi ã đ h< < C: giai đoạn đn hồi dẻo nên dùng lý thuyết đn hồi dẻo để tính ã = C: xem nh kết cấu đạt đến trạng thái giới hạn, tức l dùng lý thuyết dẻo để tính với trị số ứng suất C vật liệu thép đợc tận dụng cao Điểm D l giới hạn bền b ứng với lực kéo đứt Đối với thép cờng độ cao giới hạn chảy m phải lấy giới hạn bền để lm sở tính toán, tất nhiên phải chia cho hƯ sè an toμn nμo ®ã σ= FP KN/ cm2 σc σtl σb 0 70 60 50 40 σtl σc σb 30 20 10 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Hình 2.2: Biểu đồ quan hệ ứng suất v biến dạng thép cờng độ cao 1.Biẻu ®å øng thÐp cacbon cao 2.BiÓu ®å thÐp cacbon thÊp Thép có giới hạn chảy cho ta biết đợc vïng an toμn gi÷a σC vμ σb øng víi σb ta có b lớn gấp 100 lần biến dạng ®μn håi NÕu ta cho thÐp lμm viÖc ®Õn σC l dùng 1/2 khả khả chịu lực cờng độ v 1/100 biến dạng Nh vËy thÐp lμ vËt liƯu rÊt an toμn Ch−¬ng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 24 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ 2.1.2-Thí nghiệm thép chịu nén: Nếu đem mẫu thép ngắn nén ta đợc biểu đồ quan hệ ứng suất v biến dạng nh thép đợc thí nghiệm kéo Các đặc trng học nh E, C gièng nh− thÝ nghiƯm kÐo nh−ng sÏ kh«ng cã σb mẫu không bị phá hoại m bị phình v tiếp tục chịu đợc tải trọng lớn Nếu nén mẫu có chiều cao lớn phá hoại thêm nguyên nhân ổn định 2.2-Các trạng thái phá hoại thép: 2.2.1-Sự phá hoại dòn v phá hoại dẻo: Sự phá hoại dòn l tợng thép bị đứt gẫy tức thời tăng tải trọng Kết cấu bị phá hoại đột ngột biến dạng nhỏ Sự phá hoại dẻo l phá hoại xảy có biến dạng lớn Thép nói chung l vật liệu phá hoại dẻo bị phá hoại biến dạng lớn (22%) Nhng thÐp bÞ cøng nguéi, bÞ giμ chÞu øng suất tập trung, thép dễ chuyển sang phá hoại dòn nguy hiểm Do cầu phải thiết kế cho phá hoại dẻo tránh phá hoại dòn Sự phá hoại dòn liên quan đến tợng lạnh v thnh phần hóa học không tốt Ví dụ: ã Thép nhiều cacbon dòn hơn: C > 0.3% bị phá hoại dòn, C < 0.1% bị chảy dẻo, C = 0.1ữ0.3% bị phá hoại dẻo ã Các thnh phần Ni, Cr, Cu tăng tính chống dòn; P, C lm tăng tính dòn Khử oxy Si, Al, lm cho hạt nhỏ ln tăng tính chống dòn Thép gia công nóng có ảnh hởng tốt Ta nên biết ứng suất tập trung lm tăng tính dòn Do cần tránh tiết diện đột ngột để giảm ứng st tËp trung 2.2.2-HiƯn t−ỵng cøng ngi cđa thÐp: σ σKN/cm2 ε% σ ε% Δ a) σ ε% Δ b) % c) Hình 2.3: Biểu đồ ứng suất v biến dạng có tợng nguội Đây l tợng thép trở nên cứng sau bị biến dạng dẻo nhiệt độ thờng Thép sau đà bị biến dạng dẻo trở nên cứng hơn, giới hạn đn hồi cao v biến dạng phá hoại nhỏ v thực tế đà trở thnh loại thép khác Nếu kéo thép đến giới hạn chảy dỡ tải ứng suất trở nhng biến dạng Sau tiếp tục kéo thềm chảy giảm v chí không Nếu kéo Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 25 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ thép dến vùng biến dạng dẻo dở tải thép sau lm việc hầu nh giai đoạn đn hồi với biến dạng nhỏ Hiện tợng lm tăng giới hạn đn hồi thép bị biến dạng dẻo trớc gọi l tợng cứng nguội Hiện tợng ny lm tăng cờng độ thép nhng độ dÃn di giảm, tức l giảm tính biến dạng thép lm cho thép dòn cờng độ cao Vì vậy, ngời ta ứng dụng tợng ny để lm giảm biến dạng dây cáp Trong cầu thép cần tránh tợng ny gây phá hoại dòn 2.2.3-Hiện tợng gi thÐp: Ta thÝ nghiƯm kÐo mÉu thÐp cïng lo¹i nhng có tuổi khác nhiều Ta có đồ thị sau: b a b a Hình 2.4: Biểu đồ ứng suất v biến dạng có tợng gi Ta nhận thấy: ã Biểu đồ (b) có giới hạn chảy cao (a) nhng độ dÃn di lúc mẫu bị đứt giảm xuống v có giới hạn chảy ngắn ã Hiện tợng gi xảy lâu nhng nung nóng sau lm việc trạng thái dẻo trình lm gi rút ngắn lại Vì kết cấu thép không cho lm việc giới hạn chảy Nguyên nhân tợng gi: ã Lúc đầu hạt sắt ferit có nhiỊu t¹p chÊt nh− C, N, sau thêi gian nã bay lμm cho mμng peclit (hỵp chÊt bao quanh hạt sắt) dy lớn Mng ny có cờng độ cao nhng có biến dạng giảm ã Muốn tránh tợng ny cần có biện pháp xử lý từ trình sản xuất thép Hiện tợng gi cÇu thÐp th−êng xt hiƯn vÕt nøt nhá ë mép lỗ đinh, thờng hay xảy công trình chịu tải trọng xung kích v có phân bố ứng suất không 2.2.4-Sự lm việc thép chịu ứng suất tập trung: Tại vị trí cấu trúc thép bị vi phạm nh có lỗ hổng bọt khí, lẫn tạp chất, vị trí thay đổi tiết diện đột ngột, lỗ đinh, vị trí đặt lực tập trung, sÏ cã øng st th−êng lín h¬n øng suất trung bình gọi l ứng suất tập trung Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 26 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Xét ứng suất tập trung lỗ ®inh: σx σ σy σx σx σo σο σx σo σz σο σy σy σy ung suat tap trung 1.5d 2d 1.5d 2d 3d 3d H×nh 2.5: øng suất tập trung lỗ đinh ã ứng suất tập trung tt mép lỗ đinh lớn gấp 3ữ4 lần ứng suất trung bình tb Tuy nhiên kết cấu không bị phá hoại ứng suất tập trung bị triệt tiêu xuất vùng biến dạng dẻo Tiết diện bị phá hoại vùng chảy dẻo lan ton tiết diện ã Qua nhiều lần ứng suất vợt giới hạn chảy gây nên tợng hóa cứng thép, lm giảm tính dẻo vật liệu v gây dòn, nứt Nếu tải trọng tăng lên lm vết nứt phát triển v bị phá hoại ã Mức độ tập trung ứng suất phụ thuộc hình dạng lỗ đinh, khuyết tật Mức độ ny đợc đánh giá: (2.2) K = tt tb K=3 lỗ tròn K=4 lỗ hình ôvan K=3 lỗ dạng khấc nhọn Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 27 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ K=2 lỗ dạng khấc đợc vát tròn Nãi chung sù tËp trung øng st kh«ng nguy hiĨm thép chịu tải trọng tĩnh Trong tính toán thờng không kể đến tợng ứng suất cục ny Tuy nhiên chịu tải trọng xung kích, tải trọng ®éng th× sù tËp trung øng st lμ nguy hiĨm lm cho thép dễ bị phá hoại dòn Mặt khác ứng suất ny phân bố tiết diện phức tạp, thép lm cầu cần đợc lm thêm tiêu độ dẻo va chạm Búa (máy thử va chạm) 10 10 40 60 Hình 2.6: Thí nghiệm độ dẻo va chạm ã Độ dẻo va chạm l công để cắt đứt diện tích mẫu thí nghiệm ã Cách thí nghiệm hình (2.6) ã Độ dẻo va chạm đặc trng cho tính chống phá hoại dòn v qua ta xác định đợc nhiệt độ m thép bắt đầu chuyển từ dẻo sang dòn ã Thí nghiệm độ dẻo va chạm đợc tiến hnh với nhiệt độ khác Các trị số độ dẻo va chạm cầu phải đảm bảo yêu cầu sau đây: Bảng 2.3 Điều kiện thí nghiệm Sau lμm o o t th−êng -20 C Lo¹i thép v gi cách đặt mẫu Độ dẻo va chạm (kg.m/cm2) không nhỏ Thép v tấm: +Mẫu dọc 4 +MÉu ngang 3.5 3.5 ThÐp h×nh (mÉu 10 däc) (*ThÐp lμm giμ b»ng c¸ch kéo dÃn 10% chiều di tính toán, sau đốt nóng o 250 C*) 2.2.5-ảnh hởng nhiệt độ ®Õn sù lμm viƯc cđa thÐp: Khi to < 200÷250oC tính chất học thép thay đổi Khi to > 300oC tính chất học v khả chịu lực thép giảm nhanh nh− to = 500oC th× thÐp CT3 cã σc = 1400kg/cm2 vμ σb = 2500kg/cm2, vμ to = 600ữ650oC thép CT3 có c = 400kg/cm2 v b = 1500kg/cm2 Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 28 - Giáo trình Thiết kế cầu thép o Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ o Khi t < C thép có cờng độ cao chút nhng dòn Khi to < -10oC tính dòn tăng lên rõ rệt v -45oC thnh dòn v dễ nứt Đ2.3 tợng mỏi thép Thí nghiệm cho thép chịu tác dụng tải trọng trùng phục (tải trọng lặp lặp lại nhiều lần khoảng vi triệu lần) Kéo mẫu thép vợt giới hạn chảy dỡ bỏ tải trọng lại kéo với tải trọng lớn hơn, ta có đợc biểu đồ hình 2.7: Hình 2.7: Biểu đồ ứng suất v biến dạng ứng với nhiều lần tải trọng khác vòng trễ Hình 2.8: Hiện tợng vòng trễ Nếu với tải trọng không đổi sau sè chu kú ta sÏ cã biĨu ®å ®i theo vòng kín Ngời ta gọi l tợng trễ, gọi l vòng trễ (hình 2.8) Điều ny chứng tỏ tải trọng không gây nên biến dạng d nghĩa l có biến dạng đn hồi Mỗi lần tác dụng lm thép lợng công có giá trị diện tích vòng kín, lm dần khả chịu lực thép v lm giảm lực liên kết hạt thép Sau nhiều lần hạt thép trợt lên tạo mặt trợt v sau gây nứt Đó l tợng phá hoại mỏi Thực nghiệm cho thấy tợng trễ xảy ứng suất lớn cha vợt giới hạn đn hồi Sự phá hoại mỏi xảy ứng suất vợt trị số ứng suất gọi l giới hạn mái Nh− vËy giíi h¹n mái lμ giíi h¹n øng suất ứng suất tải Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 29 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ ã Khi duyệt theo ứng suất pháp: h = ã Khi duyÖt theo øng suÊt tiÕp: τ h = N sin α ≤ m.R h l h δ (2.16) N cos α ≤ m.Rhc l h δ (2.17) Trong đó: +Rch: cờng độ mối hn chịu cắt -Khi mối hn chịu mômen M v lực cắt, ta có c«ng thøc: ⎧ ⎪σ = σ + 3τ ≤ 1.15m.R h h h ⎪ td ⎪⎪ 6M ⎨σ h = δ l h ⎪ ⎪ Q ⎪τ h = ⎪⎩ δ l h (2.18) δ1 δ1 δ 7.5.2-Hn có đệm: Hn có đệm l lực trun tõ cÊu kiƯn nμy sang cÊu kiƯn qua đệm, đệm đợc liên kết với thép đờng hn góc 10-20 51 Hình 2.28: Sơ đồ mối hn có đệm Loại ny có u điểm hn v cấu tạo mối hn đơn giản, gia công mép cấu kiện nhng nhợc điểm l tốn mối hn hơn, ghép v lm việc mối hn đối đầu Ngoi liªn kÕt cã øng st tËp trung lín vù không nên dùng để chịu tải trọng động Để tránh ứng suất tập trung v tợng hóa gi tiết diện, ta có hình thức hn sau: Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 44 - Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ 50 mm Giáo trình Thiết kế cầu thép 50 mm Hình 2.29: Sơ đồ mối hn có đệm hạn chế ứng suất tập trung b Đối với thép hình, ta hn theo nguyên tắc sau: b cắt vát b>=130mm Hình 2.30: Sơ đồ mối hn thép hình hạn chế ứng suất tập trung Công thức kiểm tra mèi hμn chØ cã lùc däc: N ≤ 0,7.m.Rhc ∑ l h hh (2.18) Trong ®ã: +Σlh: tỉng chiỊu di tính toán đờng hn, lấy chiều di thực tÕ cđa ®−êng hμn trõ ®i 10mm ®Ĩ ®Õn chÊt lợng không tốt đầu v cuối đờng hn 7.5.3-Hn chång: C«ng thøc tÝnh: ⎧ N c ⎪ 0,7.m.F ≤ Rh h ⎨ ⎪ F = l h ⎩ h h h Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu (2.19) - 45 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ a5min N N Hình 2.31: Sơ đồ tính toán mối hn chång Khi hμn thÐp gãc cÇn chó ý mèi hμn tâm chịu kéo, điều ny có nghĩa l trọng tâm đờng hn trùng với trọng tâm tiết diƯn thÐp gãc: l1 N1 thÐp gãc e2 e1 b¶n thép N N2 l2 Hình 2.32: Sơ đồ tính toán mối hn chồng không đối xứng ã Diện tích yêu cÇu cđa mèi hμn: Fh = Fh1 + Fh2 = N m.Rhc (2.20a) ã Lấy mômen tĩnh trọng t©m tiÕt diƯn thÐp gãc: Fh1 e1 − Fh2 e = Chơng II: Vật liệu thép xây dùng cÇu → Fh e ⎧ ⎪ Fh = e + e ⎪ ⎨ ⎪ F = Fh e1 ⎪⎩ h e1 + e (2.20b) - 46 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Đ2.8 liên kết đinh tán v bulông kết cấu thép 8.1-Liên kết đinh tán: 8.1.1-Đặc điểm chung: l=1,12+1,4d dlỗ=d+1ữ1,5mm 0,6d d 1,6d Hình 2.33: Cấu tạo đinh tán Trong cầu đinh tán thờng dùng đinh có đờng kính d = 16.5ữ25mm có đầu lm sẵn thnh mũ đinh, đầu đợc tán thnh mũ sau lắp đinh vo liên kết Đinh tán đợc nung nóng tới nhiệt độ 750oữ1000oC (mu sắng trắng) sỏ qua lỗ, đầu giữ v dùng búa đóng dẹt đầu lại Dới áp lực búa tán, thân đinh phình lấp chặt lỗ Khi tán xong, đinh nguội v co lại tạo thnh lực ép liên kết lm liên kết chịu ma sát Do lm việc nh khối liền Sau tán đinh xong nhiệt độ đinh 500oC, quanh thnh lỗ 300oC nhiệt độ cao dễ lm thép bị gi gây ứng suất tập trung phải ủ đinh trình lm nguội, tránh lm nguội đột ngột gây dòn Yêu cầu đinh tán: ã Đinh tán v lỗ đinh thật khít, sai lệch không lớn 1-1.5mm Ví dụ đinh có d = 17-19-23-26 đờng kính lỗ 18-20-24-27, ã Chiều di đinh ®đ ®Ĩ t¹o thμnh mị: l d = 1.12∑ δ + 1.4d víi Σδ lμ tỉng chiỊu dμy b¶n thÐp tán đinh Quy định không > 5d, lớn phải dùng đinh tán đầu cao (đinh tán từ đầu) ã Thép lm đinh cần dẻo để dễ tán nên thờng dùng thép CT2 Các loại đầu đinh tán: 0,8d 1,7d 1,6d 0,5d 1,6d 0,7d d+1 =45ữ600 d d d Đinh tán đầu chìm - Đinh tán nửa chìm - Đinh tán đầu cao Hình 2.34: Các loại đầu đinh tán Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 47 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Kỹ thuật tạo lỗ v tán đinh: ã Phơng pháp tạo lỗ đinh: Lỗ đinh đột: lm lỗ đinh không nhẵn, xung quanh lỗ thép bị gi v tập trung ứng suất nhng phơng pháp ny nhanh Lỗ đinh khoan: cho lỗ đinh tốt nhng chậm Lỗ đinh đột khoan: đột trớc để tạo lỗ nhỏ từ 2ữ3mm tiến hnh khoan ã Phơng pháp tán đinh: Tán nguội: không dùng tán thép hợp kim Khi ®−êng kÝnh ®inh ≤ 13mm dïng bóa th−êng vμ 23mm dùng búa Phơng pháp ny có u điểm l lỗ đinh khít, tợng khe hở Tán nóng: áp dụng cho nhiều loại đinh có đờng kính khác Phơng pháp ny thông dụng 8.1.2-Sự lm việc đinh tán: Khi ngoại lực đủ thắng lực ma sát thép có trợt tơng đối chúng Thân đinh tì sát vo thnh lỗ, liên kết bị phá hoại cắt ngang thân đinh ép mặt 8.1.2.1-Đinh tán chịu ép mặt: l x em x lỗ đinh y y Hình 2.35: Đinh tán chịu ép mặt Dới tác dụng lực, thân đinh ép vo thnh lỗ, vị trí tiếp xúc gây ép mặt Có khả xảy ra: ã Khi đinh lớn v thép mỏng: lỗ đinh bị ép mở rộng ra, chỗ tiếp xúc có ứng suất tập trung lớn gây biến dạng dẻo nên lỗ đinh bị phá hoại m l thép bị phá hoại ã Khi thép dy v đinh nhỏ: phá hoại đinh ép mặt Nh nói phá hoại đinh v thép có quan hệ v d: Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 48 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Khi < 0.6d: thép bị phá hoại Khi > 0.6d: đinh bị phá hoại Khi = 0.6d: đinh v thép bị phá hoại Công thức tính khả chịu ép mặt cđa ®inh: [S ]emd = m.Remd d δ (2.21) Trong đó: +d: đờng kính đinh tán +: chiều dy thép hay tổng chiều dy thép bị ép vỊ phÝa +m: hƯ sè ®iỊu kiƯn lμm viƯc xét đến ảnh hởng lỗ đinh m=0.8 +Rđem: cờng độ tính toán chịu ép mặt đinh tán, đợc lấy Rđem = (1.75ữ2)Ro: tán ngoi công trờng lấy 1.75 v tán công xởng lấy 2.0 +Ro: cờng độ chịu kéo thép 8.1.2.2-Đinh tán chịu cắt: a) b) Hình 2.36: Đinh tán chịu cắt a- Đinh chịu cắt mặt b- Đinh chịu cắt mặt Thực tế không đơn đinh chịu cắt m chịu uốn v ma sát (chịu cắt chủ yếu thép dy) Sau thắng lực ma sát, đinh chạm vo thnh lỗ sau đinh chịu cắt v uốn Khi tính toán tính toán đinh chịu cắt túy, ảnh hởng khác đa vo cờng độ chịu cắt đinh Rđc Khả chịu cắt đinh: d (2.22a) ã Khi định chịu cắt mặt: [S ]cd = m.Rcd ã Khi định chịu cắt mặt: [S ]cd = m.2.Rcd π d (2.22b) Trong ®ã: +m: hƯ sè ®iỊu kiƯn lμm viƯc m = 0.8 t¸n ë công xởng v 0.7 công trờng +Rđc: cờng độ tính toán chịu cắt đinh tán, đợc lấy Rđc = (0.7ữ0.8)Ro 8.1.2.3-Đinh tán chịu kéo (bị đứt đầu đinh): Đinh tán lm việc chịu kéo lực tác dụng song song với thân đinh Đinh bị phá hoại ứng suất thân đinh cờng độ chịu kéo vật liệu lm đinh Rđk Khả chịu kéo đinh tán: Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 49 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ [S ]dk = m.Rkd π d (2.23) Trong ®ã: +m: hƯ sè ®iỊu kiƯn lμm viƯc m = 0.8 tán đầu chìm v nửa chìm, m=0.6 đinh chịu kéo lệch tâm v m = trờng hợp khác 8.1.3-Cấu tạo mối nối đinh tán: Yêu cầu mối nối: ã Dễ thi công, tốn thép bản, dễ tiêu chuẩn hóa ã Tâm đinh tán trùng với tâm tiết diện ã Phải đủ kích thớc yêu cầu thi công, cấu tạo v chịu lực Các loại bố trí đinh tán: có phơng pháp ã Kiểu ô vuông: có u ®iĨm dƠ thi c«ng a a b b ChiỊu cđa lùc t¸c dơng c ChiỊu cđa lùc t¸c dơng c d d Kiểu ô vuông Kiểu hoa mai Hình 2.37: Cấu tạo mối nối đinh tán kiểu ô vuông v hoa mai Quy định khoảng cách tim lỗ ®inh: o a kh«ng < 1.5d vμ kh«ng > 8d vμ 120mm o c kh«ng < 2d vμ kh«ng > 8d vμ 120mm o b kh«ng < 3d vμ kh«ng > 24δ o d kh«ng < 3d vμ kh«ng > 16 (nén) v 24(kéo) Khoảng cách không < 1.5d v 2d nhằm đảm bảo thép không bị cháy tán đinh, với d l đờng kính đinh Các khoảng cách không > nhằm tránh cho thép thép không bị ép chặt v không bị ẩm, với l bề dy thép mỏng ã Kiểu hoa mai: Khoảng cách hng đinh lấy nh Phơng pháp ny tiết kiệm đợc thép tiết diện giảm yếu Chú ý: ã Khoảng cách đinh tán bố trí cho dễ thi công nên khoảng cách thờng lấy tròn số ã Trong công trình nên dùng loại đinh tán, tối đa l loại Bố trí đinh thép hình đảm bảo quy định sau: Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 50 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ a b a1 a2 b< 120mm bè trÝ hμng ®inh b a1 a2 b150mm bè trÝ hμng song song H×nh 2.38: Bố trí đinh tán loại thép hình 8.1.4-Cấu tạo liên kết tán đinh: 8.1.4.1-Liên kết đối xứng: Hình 2.39: Cấu tạo liên kết đinh tán đối xứng Loại ny chịu lực tốt, đinh chịu cắt mặt nên số lợng đinh giảm v đợc sử dụng nhiều 8.1.4.2-Liên kết không đối xứng: Hình 2.40: Cấu tạo liên kết đinh tán không đối xứng Loại ny chịu lực hơn, nối chịu uốn nên dùng trừ dùng loại đối xứng không đợc Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 51 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ 8.1.4.3-Liên loại thép hình: Thép góc ghÐp 50 50 500 25 50 80 450 240 80 25 20 500 20 50 14x120 h =10mm h 50 50 50 200 50 50 200 50 600 170 60 170 600 Hình 2.41: Cấu tạo liên kết đinh tán thép hình 8.1.5-Tính toán mối nối đinh tán: Nội dung tính toán bao gồm công việc: tính số lợng đinh tán v độ bền nối Xác định số lợng đinh tán có phơng pháp tính: ã Tính theo lực tác dụng ã Tính theo tiết diện 8.1.5.1-Tính số lơng đinh tán theo lực tác dụng: Tính số lợng đinh tán: ã Tính theo điều kiện chịu cắt: n = N tt (2.23) [S ]cd ã Tính theo điều kiện chịu ép mặt: n = N tt [S ]emd (2.24) Ta chän sè ®inh theo (2.23) v (2.24) no lớn để bố trí Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 52 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Bản ghép ã N N N N Hình 2.42: Tính đinh tán theo lực tác dụng N Kiểm tra đinh chịu kéo hay bị đứt đầu đinh: n = ttd [S ]k (2.25) KiĨm tra ®é bỊn cđa b¶n nèi: e1 N m e N m a Hình 2.43: Duyệt nút ã Duyệt hng đinh tán mặt cắt 1-1: N m.R.Fgy (2.26) Trong đó: +R: cờng độ tính toán cđa b¶n nèi +Fgy: tiÕt diƯn b¶n nèi cã xÐt đến giảm yếu lỗ đinh, Fgy = Fnguyên-n.d. +n: số đinh hn đinh tán +d: đờng kính đinh tán +: chiều dy nối ã Khi ®inh t¸n bè trÝ kiĨu hoa mai, ta kiĨm tra theo mặt cắt zích zắc 2-2: diện tích [ ] giảm yếu đợc tính Fgy = 2e1 + (n 1) a + e − n.d víi n l số đinh bố trí đờng zích zắc Phơng pháp tính toán đinh theo lực tác dụng áp dụng cho công trình nhỏ, kết cấu phụ thứ yếu công trình 8.1.5.2-Tính số lơng đinh tán theo tiêt diện: Ta biết v đinh tán chịu lùc vËy ta ph¶i thiÕt kÕ cho phá hoại đinh v bị phá hoại Phơng pháp ny xuất phát từ điều kiện sử dụng hết cờng độ vật liệu Số lợng đinh tán xuất phát từ khả lm việc Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 53 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ lớn chúng tải trọng gây Do phơng pháp ny dùng cho công trình quan trọng Theo điều kiện trên, nội lực lớn xảy ra: (2.27a) ã Thanh chịu kéo: [N ] = Ro Fgy ã Thanh chịu nén: Theo ®é bỊn: [N ] = Ro Fgy (2.27b) Theo ®iỊu kiƯn ỉn ®Þnh: [N ] = ϕ Ro Fng Tính số lợng đinh: (2.27c) [N ] [S ]cd [N ] = R0 Fgy n= [S ]cd R d d ã Theo điều kiện chịu cắt: n = Thanh chÞu kÐo: c Thanh chÞu nÐn: o Theo ®é bÒn: n = [N ] [S ]cd (2.28a) (2.28b) R0 Fgy = d c R o Theo ®iỊu kiƯn ỉn ®Þnh: n = (2.28c) π d [N ] [S ]cd = ϕ R0 Fng d c R (2.28d) π d ⎧ Rcd = k c R0 Nếu ta đặt: số lợng đinh tán đợc tính = ⎪ c π d ⎪ k c ⎪⎩ ⎧⎪n = μ c Fgy ⎨ ⎪⎩n = ϕ μ c Fgy (2.28e) Trong ®ã: +kc: hƯ sè chun đổi cờng độ tính toán sang cờng độ tính toán đinh chịu cắt v đợc tra bảng +c: hệ số tính toán chịu cắt tức l số lợng đinh tán cm2 diện tích Ta thÊy μc chØ phô thuéc vμo d vμ đợc tra bảng Nếu đinh chịu cắt mặt chia đôi Bảng tra trị số c liên kết ®inh t¸n HƯ sè μc VËt liƯu lμm ®inh t¸n vμ lμm kÕt cÊu Gièng Kh¸c 20 X 0.398 0579 T 0.455 0.637 Đờng kính đinh (mm) 23 X T 0.301 0.344 0.438 0.482 B¶ng 2.4 26 X 0.236 0.343 T 0.269 0.377 X: đinh tán công trờng, T: đinh tán phân xởng ã Theo điều kiện chịu ép mặt: Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 54 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ d Rem k = em R0 Tơng tự nh ta đặt , ta tính đợc số đinh: ⎪μ = ⎪⎩ em k em d δ Thanh chÞu kÐo: n = μ em Fgy (2.29a) Thanh chÞu nÐn: n = em Fgy (2.29b) Bảng tra trị số em liên kết đinh tán Bề dy ép mỈt (cm) HƯ sè μem 20 δ X 0.250 T 0.286 Đờng kính đinh (mm) 23 X T 0.217 0.248 δ δ B¶ng 2.5 26 X 0.192 T 0.220 Ngoi ta xét thêm điều kiện chịu mỏi 8.2-Liên kết bulông: 8.2.1-Các loại bulông: Liên kết đinh tán đòi hỏi phải xác, công nhân có kỹ thuật cao v phải có thiết bị phức tạp Khi tập dy không dùng đợc dễ lm đinh cong quẹo tán Liên kết bulông giải số vấn đề tồn nh tháo lắp dễ dng, thi công dễ dng, nhanh Nhợc điểm l bulông thờng l chịu lực xung kích kém, võng lớn, đinh lm việc không ®Òu N N ChiÒu dμi ren F chiÒu dμi bu lông H H W Hình 2.44: Cấu tạo bulông Phân loại: có loại ã Bulông thờng Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 55 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ ã Bulông tinh chế ã Bulông cờng độ cao 8.2.1.1-Bulông thờng: Trong cầu thờng có d = 6ữ48mm, l đến 300mm Đờng kính bulông thờng nhỏ đờng kính lỗ từ 2ữ3mm nên liên kết gây biến hình lớn Do thờng không tính bulông chịu cắt m tính bulông chịu kéo Loại ny dùng dùng công trình phụ tạm phục vụ thi công , 8.2.1.2-Bulông tinh chế: So với loại trên, loại ny xác nhiều Nó lm việc giống nh đinh tán tức l chịu cắt, uốn v ma sát Loại ny gia công phải xác đờng kính lỗ lớn đờng kính đinh từ 0.3ữ0.5mm, cầu l 0.3mm Đờng kính bulông d = 10ữ48mm, l = 40ữ200mm Loại ny dùng yêu cầu độ xác cao v khó thi công 8.2.1.3-Bulông cờng độ cao: Bulông cờng độ cao l hình thức liên kết mới, tiên tiến Nó có tất u điểm bulông lắp ráp v không liên kết đinh tán phơng diện chất lợng lm việc trình sử dụng Nó đợc chế tạo thép cờng độ cao 10000ữ13000kg/cm2 Nguyên lý lm việc liên kết bulông cờng độ cao l lực xiết bulông tạo lực ép lớn gây ma sát lớn thép Do thép hoμn toμn lμm viƯc nhê t¸c dơng cđa lùc ma sát, bulông lm việc chịu kéo m không chịu cắt v ép mặt Nh ta thấy thép lm việc nh khối hon chỉnh v đợc coi nh giảm yếu có khoan tạo lỗ nên tiết kiệm thép Để tạo lực ma sát lớn, ta phải tạo mặt tiếp xúc có độ nhám Có phơng pháp gây nhám sau đây: ã Dùng súng phun cát: dùng khí ép để phun cát khô có kích thớc hạt 2ữ3mm với áp suất đầu súng 3.5ữ5kg/cm2 Phơng pháp tốt tạo hệ số ma sát f = 0.4 thép than v f = 0.45 thép hợp kim ã Phơng pháp thổi lửa: dùng lửa hổn hợp khí O2 v C2H2, lửa nghiêng 45o để quét bụi bẩn, sơn dầu sau dùng chải sắt nhẹ ã Dùng bn chải sắt l phơng pháp tạo nhám đơn giản nhất, đợc dùng lm bẩn nhng không tạo đợc nhám v không chải hết gỉ; hệ số ma sát mặt thép cha gia công dạng Chú ý: ã Mặt lm cần đợc bảo vệ tránh bẩn lm giảm hệ số ma sát, thời gian từ lm đến sử dụng không ngy đêm ã Mỗi phơng pháp có hệ số ma sát khác dùng phơng pháp no l phải quan thiết kế quy định ảnh hởng trực tiếp khả chịu lực liên kết; quy định phải dùng súng phun cát cho hƯ sè ma s¸t lín nhÊt HiƯn nay, ng−êi ta dùng bulông cờng độ cao lm từ thép 40X có đờng kính 18, 22 v 24mm ứng với lỗ đinh 21, 25 v 28mm v dùng cờlê vặn đai ốc có lực kế đặc biệt để vặn Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 56 - Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Trong suốt trình chịu lực, bulông chịu kéo lớn nên phải dùng longđen dy để tránh cháy thép đồng thời khống chế đợc lực xiết 8.2.2-Tính toán liên kết bulông: Bulông bố trí theo quy định nh đinh tán, khác chỗ khoảng cách tối thiểu tâm bulông không nhỏ 3.5d v không nhỏ kích thớc cần thiết để đặt cờlê vặn êcu lúc xiết bulông Đờng kính ngoi loại cờ lê vặn có lỗ 2.5d, loại cờ lê vặn kiểu mỏ khoảng (4-4.5)d Đối với bulông thờng v tinh chế tính toán chịu cắt v chịu ép mặt nh tính đinh tán Cờng độ tính toán bulông tinh chế lấy nh đinh tán nhng bulông thô lm từ thép CT3 lấy giảm 20% Bulông cờng độ cao tính toán dựa vo nội lực mối nối liên kết truyền qua ma sát Khả chịu lực bulông cờng độ cao đợc xác định theo công thức: [S d ] = 0.78kN o f (2.30) Trong đó: +k: số mặt phẳng ma sát phân tố cần liên kết mèi nèi +No: néi lùc kiĨm tra tiªu chn xiết bulông Đối với bulông đờng kính 18, 22 v 24mm nội lực lấy tơng ứng 13, 20 v 24t +f: hệ số ma sát bề mặt tiếp xúc Nếu bề mặt đợc lm phơng pháp thổi lửa kết hợp với bn chải sắt máy phun cát lấy 0.4 cho thép cacbon vμ 0.45 cho thÐp hỵp kim thÊp +0.78: hƯ sè tổng hợp kể đến khả trị số No v f khác với trị số tiêu chn, vμ cịng kĨ ®Õn hƯ sè ®iỊu kiƯn lμm việc chung m1=0.9 Khi tính bulông cờng độ cao theo nội lực tính toán số lợng bulông xác định theo công thức: ã Khi tính theo cờng độ: n = • Khi tÝnh theo mái: n = N [S b ] (2.31) N tc [S b ].γ b (2.32) Trong đó: +N, Ntc: nội lực mối liên kết tải trọng tính toán v tải trọng tiêu chuẩn gây +b: hệ số giảm cờng độ tính toán tính bulông cờng độ cao mỏi Ngoi ta tính số lợng bulông theo phơng pháp diện tích nh trờng hợp đinh tán nhng hệ số b (số lợng bulông 1cm2 diện tích thanh) lấy khác v đợc tra bảng Chú ý giá trị b bảng ny đợc tính với số mặt ma sát k = 1, k>1 phải chia cho k Bảng tra trị số b liên kết bulông Đờng kính (mm) Bulông 18 Lỗ 21 N0 13 Chơng II: Vật liệu thép xây dựng cầu Bảng 2.6 Phân tố liên kết lm thép Cacbon Hỵp kim thÊp Sb Sb μb μb 0.462 4.1 0.587 4.6 - 57 - Giáo trình Thiết kế cầu thép 22 24 25 28 Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ 20 24 0.306 0.253 6.2 7.5 0.386 0.322 7.0 8.4 Các ý: ã Khi tính theo điều kiện bền phân tố liên kết bulông cờng độ cao, ng−êi ta tÝnh víi tiÕt diƯn gi¶m u vμ gi¶ thiết 40% nội lực tác dụng lên bulông tiết diện khảo sát đợc truyền qua lực ma sát ã Tính toán bền nối v nút liên kết bulông cờng độ cao tÝnh víi tiÕt diƯn gi¶m u víi toμn bé néi lực tác dụng tiết diện khảo sát ã Tính toán mỏi v ổn định liên kết bulông cờng độ cao tính với tiết diện nguyên ã Khi mối liên kết chịu tác dụng lực có xu hớng lm tách phân tố [Sb] xác định nh (2.30) với No đà giảm trị số lực lm tách nhng không đợc lớn 0.5No ã Hệ số điều kiện lm việc loại mối nối v mối liên kết bulông cờng độ cao lấy phạm vi 0.75-0.9 Ch−¬ng II: Vật liệu thép xây dựng cầu - 58 - ... liệu thép xây dựng cầu Bảng 2. 6 Phân tố liên kết lm thép Cacbon Hỵp kim thÊp Sb Sb μb μb 0.4 62 4.1 0.587 4.6 - 57 - Giáo trình Thiết kế cầu thép 22 24 25 28 Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ 20 24 0.306... cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ 8.1.4.3-Liên loại thép hình: Thép góc ghÐp 50 50 500 25 50 80 450 24 0 80 25 20 500 20 50 14x 120 h =10mm h 50 50 50 20 0 50 50 20 0 50 600 170 60 170 600 Hình 2. 41:... Dïng cho phận cầu Đinh tán 3800 3800 ≥3400 CT3 M16C ? ?24 00 ? ?23 00 ? ?21 00 ? ?22 -24 ? ?22 -24 ? ?26 ThÐp đảm bảo thnh phần hoá học: Bảng 2. 2 Thnh phần hoá học % Mn Si S Loại thép C P CT3 ≥0.14-0 .22 ≥0.40-0.65