Chọn bu lông cường độ cao cấp độ bền 8.8, đường kính bu lông dự kiến là d = 27 mm. Bố trí bu lông thành 2 dãy với khoảng cách giữa các bu lông tuân thủ các quy định trong bảng phụ lục I.13 sách “Thiết kế khung thép nhà công nghiệp 1 tầng 1 nhịp- Đoàn Tuyết Ngọc”.
Phía cánh ngoài của cột bố trí một cặp sườn gia cường cho mặt bích, với kích thước lấy như sau:
Bề dày: ts ³ tw →> Chọn ts = 1,2 cm.
Bề rộng (phụ thuộc vào kích thước của mặt bích) => Chọn ls = 9 cm.
Chiều cao: hs = 1,5ls = 1,5.9 = 13,5 (cm). => Chọn hs = 15cm.
Theo điều 6.2.5 TCXDVN 338-2005, trong trường hợp bu lông chịu cắt và kéo đồng thời thì cần kiểm tra các điều kiện chịu cắt và chịu kéo riêng biệt.
Khả năng chịu kéo của một bu lông:
[ ]N tb = ´ftb Abn
Trong đó: ftb – cường độ tính toán chịu kéo của bu lông (bảng I.9 phụ lục), ftb = 400N/mm2 = 40kN/cm2.
Abn – diện tích tiết diện thực của thân bu lông (bảng I.11 phụ lục), Abn = 4,59 cm2 → [ ]N tb = ´40 4,59 183,6 kN=
Lực kéo tác dụng vào một bu lông ở dãy ngoài cùng do momen và lực dọc phân vào: 2 1 b max 2 2 2 2 2 2 2 2 hi M h N 468,04 10 49 98,21 N 177, 46 kN 2 n 2 (6,5 13 19,5 26 32,5 39 49 ) 16 ´ ´ ´ = ± = - = ´ + + + + + + Nhận thấy Nb max <[ ]N tb
nên bu lông đủ khả năng chịu lực
Khả năng chịu trượt của một bu lông cường độ cao:
[ ]b hb bl f
b2 N f A n
= ´ ´ ´ ´
Trong đó: fhb – cường độ tính toán chịu kéo của vật liệu bu lông cường độ cao trong liên kết ma sát, fhb = 0,7fub.
fub – cường độ kéo đứt tiêu chuẩn của vật liệu bu lông (bảng I.12 phụ lục) fub = 1100 N/mm2 = 110kN/cm2 (với mác thép 40Cr).
A – diện tích tiết diện của thân bu lông, A = πd2/4 = 5,72 cm2.
γb1 – hệ số điều kiện của liên kết, γb1 = 1 do số bu lông trong liên kết n = 16 > 10.
μ, γb2 – hệ số ma sát và hệ số độ tin cậy của liên kết. Với giả thiết là không gia công bề mặt cấu kiện nên: μ = 0,25; γb2 = 1,7.
nf = số lượng mặt ma sát của liên kết, nf = 1 → [ ]b
0, 25
N 0,7 110 5,72 1 1 64,77 kN 1,7
= ´ ´ ´ ´ ´ =
Kiểm tra khả năng chịu cắt của các bu lông:
[ ]b c
V 82,9
5,18 kN N 64,77 kN n = 16 = < ´ =