- Tại mội tiết diện tìm được 3 cặp nội lực:
CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN CHI TIẾT HÀN VÀ BU LÔNG
6.1.1. Tính toán bulông liên kết:
- Cấu tạo của bu lông: Bu lông (bulông) gồm có 2 phần là đầu và thân bu lông. + Đầu bulong được thiết kế theo nhiều hình dạng khác nhau, gồm có hình tròn; hình vuông; hình lục giác 6 cạnh ngoài (bu lông lục giác ngoài), hoặc hình lục giác 6 cạnh được dập chìm bên trong (bulong lục giác chìm); 8 cạnh (bát giác); hoặc những hình khác như: hình đầu tròn cổ vuông, hình ô van, hình nón, hình trụ, đầu dù…
+ Thân bu lông có độ dài đủ để luồn qua các chi tiết cần được lắp ghép, thân bulong được tiện ren theo 2 kiểu: Ren suốt và ren lửng. Bu lông ren suốt sẽ được tiện ren toàn bộ phần thân bulong, từ đầu mũ đến cuối bulong. Bu lông ren lửng thì chỉ được tiện ren 1 phần thân bulong, bắt đầu từ đầu mũ bu lông, độ dài tiện ren sẽ tùy thuộc vào yêu cầu thiết kế bulông và yêu cầu của công trình lắp ghép. Cuối cùng là mặt cuối của bulong cũng có rất nhiều hình dạng, ví dụ như mặt phẳng, mặt cole, chỏm cầu hoặc mặt trụ tròn.
- Cách bố trí bu lông: Khi bố trí liên kết bu lông hãy lưu ý:
+ Nếu bố trí các bulong có khoảng cách gần quá, bản thép liên kết dễ bị xé đứt (phá hoại do ép mặt).
+ Nếu bố trí các bulong có khoảng cách xa quá, tốn vật liệu, liên kết không chặt chẽ, dễ bị gỉ, phần bản thép giữa 2 bulong không đảm bảo ổn định khi chịu nén.
+ Nên bố trí bulong có khoảng cách nhỏ nhất để tiết kiệm vật liệu, liên kết gọn nhẹ, nhưng vẫn đảm bảo đủ chịu lực.
- Khi thiết kế bu lông, có hai cách để chọn ra kích thước:
+ Chọn bu lông có cấp bền cao 8.8, 10.9, 12.9: Việc này giúp sản xuất được bu lông có đường kính thân nhỏ hơn mà vẫn đảm bảo tải trọng của liên kết. Tuy nhiên, những bu lông này sẽ có giá thành cao hơn so với bu lông khác.
+ Chọn bu lông có cấp bền thường 4.6, 5.6, 6.8 : Việc này giup sản xuất được bu lông có kích thước lớn hơn nhưng giá sẽ rẻ hơn.
- Chọn bulông cường độ cao cấp độ bền 8.8,
2 2
(ftb 4000daN cm f/ , vb 3200dan cm/ )
- Đường kính thân bulông dự kiến là d = 20 mm, Abn 2.45cm2
- Bố trí bu lông thành 2 dãy với khoảng cách giữa các bu lông tuân thủ các quy định trong bảng 44 - Qui định bố trí bu lông (TCVN 5575-2012)
- Phía cánh ngoài của cột bố trí cặp sườn gia cường cho mặt bích, với các kích thước như sau:
+ Bề dày: ts tw ts 1 cm
+ Bề rộng: ls 9 cm(phụ thuộc vào kích thước của mặt bích). + Chiều cao: hs 1.5ls 1.5x9 13.5 hs 15 cm
- Khả năng chịu kéo của một bu lông:
N tb f .Atb bn 4000x2.45 9800 (daN) Trong đó:
ftb – cường dộ tính toán chịu kéo của bu lông (Bảng I.9, phụ lục I), ftb = 400 N/mm2 = 4000 daN/cm2.
Abn – diện tích tiết diện thực của thân bu lông (Bảng I.11, Phụ lục I), Abn= 2.45 cm2.
- Khả năng chịu cắt của một bu lông cường độ cao:
Trong đó:
Cường độ chịu cắt của bu lông cấp độ bền 8.8 fvb = 3200 (daN/cm2) - Khả năng chịu ép mặt của một bu lông cường độ cao:
N cb fcb b d t min 4350 1 2 2 17400(daN)
Trong đó:
Thép cơ bản CCT34, bu lông tinh fcb = 4350 (daN/cm2)
Hình 6.1.Bố trí bu lông trong liên kết cột với xà ngang
- Trường hợp bu lông chịu cắt và kéo đồng thời thì cần kiểm tra các điều kiện chịu cắt và chịu kéo riêng biệt.
- Lực kéo tác dụng vào một bu lông ở dãy ngoài cùng do moment và lực dọc phân vào:
Do nên các bu lông đủ khả năng chịu lực. - Kiểm tra khả năng chịu cắt của các bu lông:
- Kiểm tra khả năng chịu ép mặt của đỉnh cột: thỏa điều kiện ép mặt tại đỉnh cột
Trong đó
- chiều dài phân bố quy đổi tải trọng tập trung 2 3400 3090(daN/ ) 1.1 u c c f f cm