M x - momen tính toán.
N hung cấu kiện chịu nén lệch tâm, khi uốn trong mặt phảng có độ cứng nhỏ nhất (Jy < Jx và ey^ 0) và khi Ằx > Ảy thì ngoài kiểm tra theo công thức 3.26 cần kiểm tra mất ổn định ra ngoài mặt phẳng tác dụng của momen như thanh nén đúng tâm theo công thức:
N/(cpxF ) < R , (3.30)
trong đó: cpx - hệ số uốn dọc lấy theo bảng 3.1.
Khi Àx < Ằy thì không yêu cầu phải kiểm tra độ ổn định c ủ a cấu kiện ra ngoài mặt phẳng tác d ụ n g của mômen.
Trong những cấu kiện thành phần chịu nén lệch tâm, có hệ thanh giằng bố trí trong mặt phẳng song song với mặt phẳng uốn, thì ngoài việc kiểm tra thanh theo công thức 3.26, cần phải kiểm tra thanh riêng biêt như thanh chiu nén đúng tâm theo công thức 3.2.
Lực dọc trong mỗi nhánh khi đó được xác định có xét đến lực phụ Np do m ôm en uốn; giá trị của nó ở những nhánh song song (thanh mạ) được xác định theo công thức
Np = M / h , trong đó h là khoảng cách giữa các trục của nhánh.
Khi kiểm tra tương tự những nhánh riéng biệt của cấu kiện thành phần, b ố trí trong mặt phẳng song song với mặt phẳng uốn, cần phải xét đến uốn cục bộ do lực ngang thực tế (như ở thanh mạ của dàn không có thanh xiên).
Độ ốn định cúa những cấu kiện bụng đặc chịu nén và uốn trong hai mặt phẳng chính khi trùng khớp với mặt phẳng có độ cứng lớn nhất (Jx > Jy) và mặt phẳng đối xứng được kiêm tra theo công thức:
N /« p ỉyF ) < R , (3.31)
tronc dó: cp^'v = cp(,l -\/c ; (pj' xác định theo bảng 3.8; c xác định theo c ông thức 3.29.
Khi tính m ly = r | m y đối với thanh tiết diện chữ I có cánh không giốn g nhau, hệ số ảnh hưởng hình dạng của tiết diện T] xác định theo tiết diện 2 b ả n g 3.10. Nếu m I y < 0 ,8 m x thì ngoài kiểm tra theo công thức 3.31, cần tiến hành kiểm tra theo công thức 3.26 và 3.28, lấy ey = 0. Nếu Ằx > X y cần tiến hành kiểm tra bổ sung theo công thức 4-26, lấy e y = 0.
Trong trường hơp không có sự trùng khớp của m ặt phẳng có độ cứng lớn nhất (Jx > J y) và mặt phẳng đối xứng thì trị số tính toán của m x tăng 25%.
Những thanh thành phần gồ m hai nhánh bụng đặc, có m ạng thanh g iằng trong hai mặt phẳng song song (hình 3.5) chịu nén và uốn trong hai m ặt phẳng chính, thì cần phải kiểm tra:
- Ôn định tổng thê của thanh trong mặt ^
phẳng song song với m ăt phẳng của m ang thanh 4-
giằng, khi đó lấy độ lệch tâm ey = 0. LỈL3* Ị-
- Ô n đ ịn h c ủ a th a n h r i ê n g b iệ t n h ư c ấ u k i ệ n _ | __________ i
chịu nén lệch tàm theo công thức 3.26 và 3.28, > 1 I khi đ ó lực d ọ c tr on g m ỗ i n h á n h đ ược x ác đ ị nh _____
có xét đến lực phụ do m om en M x và M y cho I
phép phân bố giữa các nhánh tỉ lệ với độ cứng của H ìn h 3.5: Tiết diện của thanh thành
chúng; Nếu M y tác dụng trong mặt phẳng của một phần gồm hai nhánh bụn đặc
trong các nhánh thì cho phép nó hoàn toàn truyền cho nhánh này.
Khi kiểm tra nhánh riêng biệt theo công thức (3.28) độ m ảnh của nó được xác định theo khoáng cách lớn nhất giữa các nút của m ạng thanh giằng.
Những cấu kiện liên kết (thanh giằng hoặc bản giằng) của các thanh thành phần chịu nén lệch tâm cần phải xét đến lực ngang bằng trị sô' lớn hơn trong các trị số: lực ngang thực tế hay lực ngang quy ước tính theo bảng 3.3.
Trong trường hợp, khi m à lực ngang thực tế lớn hơn lực ngang quy ước, thì sự liên kết các nhánh của cấu kiện thành phần chịu nén lệch tâm bằng các bản giằng thường không cho phép.
Chưưng 4
L I Ê N K Ế T H À N
4.1. PH Ư Ơ NG PH ÁP HÀN VÀ CÁC DẠNG LIÊN KẾT HÀN
Sự nối g h é p các bộ phận của kết cấu thép bằng hàn chủ yếu dựa trên nguyên tắc của
s ự t ạ o th à n b m ổ i n ố i to à n k h ó i n h ờ sự liên kết g i ữ a c á c n g u y ê n tử ở m ố i h àn.
Ưu đ iểm chính của liên kết hàn là: độ bền và độ cứng cao, khả năng nối các bộ phận trực tiếp kh ôn g cần các chi tiết phụ và lỗ (khác với liên kết đinh tán và liên kết bulông), đom gián vể hình Ihức kết cấu (dạng cấu tạo), có khả năng cơ giới hoá và tự động hoá q u á trình hàn. Nhược điểm của liên kết hàn là: sản phẩm bị biến dạn g do sự co ngót của mối hàn, có ứng suất dư ở kết cấu và trong m ột số trường hợp dẫn đến tăng độ giòn của thép. Á nh hưcmg cùa những nhược điểm này có thể giảm nhờ thiết k ế chu ẩn xác liên kết hàn và vì thế, hiện nay hầu như tất cả các kết cấu thép đểu dược c h ế tạo với liên kết hàn.
4 .1 .1 . P h ư ơ ng pháp hàn
Đ ể liên kết kết cấu thép tốt nhất là áp dụng hàn hổ quang điện bằng que hàn nóng chảy. Phân loại phương pháp hàn hồ quang điện chỉ rõ trên hình 4.1.
Ilìn h 4.1: Phân loại pliưưỉig pliáp hổ quang điện
H à n h ố q u a n g đ iện b ằ n g tay là dạng hàn thủ công và chậm nhất. Khi áp d ụn g nó, mối nối hàn nhận được có chất lượng thấp hơn so với khi hàn bằng phương pháp cơ giới
hoá. Tuy nhiên, nó vẫn được áp d ụng khá phổ biến n h ờ tính vạn năng: có thể tiến hành hàn ở vị trí bất kì. Hàn hồ q u ang tay thường hay được áp d ụn g khi lắp ráp kết cấu thép.
H à n tự đ ộ n g và b á n tự đ ộ n g d ư ớ i lớp th u ố c h à n . Đ ặc điểm của nó là hồ q uang hàn cháy giữa dây hàn (que hàn) và vật phẩm hàn dưới lớp thuốc hàn (chất trợ dung) đặc biệt. Ó chỗ hàn, thuốc hàn được đổ xuống trước. C ung lửa hàn làm n ó n g c hảy dây hàn, kim loại cơ bản và thuốc hàn. Chậu hàn nhận được có hình dạng dài và sâu hơn. Theo tốc độ hàn, mối hàn được tạo thành, đóng kín bởi lớp xỉ, lớp xỉ này sau khi nguội dễ dàng bong ra đế lộ bề mặt m ối hàn.
Ưu điểm của hàn dưới lớp thuốc hàn là hiệu suất cao, và chất lượng mối hàn tốt. Nhược điểm là thi công m ối hàn chỉ ở vị trí phía dưới (do sự m ở rộng c h ậ u hàn cùng với kim loại nóng chảy) điều này hạn c h ế việc áp dụng nó, đặc biệt là khi lắp ráp kết cấu kim loại. Hiện nay phố biến rộng rãi là hàn bán tự động bằng "dây h à n dạng bột" là băng thép cuộn trong ống, bên trong nó ép thuốc hàn.
H à n tr o n g m ô i trư ờ n g k h i bảo vệ là phương pháp hàn bán tự đ ộ n g bằng dây hàn nóng chảy. Dây hàn và khí cacbonic tự độn g đi theo ống m ề m tới đầu hàn. K hí cacbonic đẩy không khí ra khỏi vùng c háy của cung lửa và bảo vệ k im loại n ó n g chảy khỏi tác d ụng của oxi và nitơ. Hàn trong khi cacbonic có m ộ t số ưu việt so với hàn dưới lớp thước hàn: không cần thiết bị để hãm chặn thuốc hà n và do đó có thê hàn ở vị trí bất kỳ trong không gian, đảm bảo được độ hàn sâu và hiệu suất hàn cao (cao hơn 15 - 2 0 % so với hàn bán tự động dưới lớp thuốc hàn). Nhược đ iểm của hàn trong m ối trường k h í cacbonic là khả năng đẩy khí ra bằng gió làm giảm tác d ụ n g bảo vệ của k h í và làm kém đi chất lượng của mối hàn.
4.1.2. D ạng liên kết hàn
Mối nối hàn có thể là:
ỉ ) Đ ô i đ ầ u (giáp m ô i) - các chi tiết hàn được nối đối đầu với nhau và c h ỗ nối chúng được nấu chảy bằng m ối hàn.
2) G h é p c h ồ n g - m ột chi tiết được đặt trên chi tiết khác và được hàn với nhau theo mép riêng hoặc theo toàn bộ đường viền (chu vi) c ủ a m ối nối.
3) L iê n h ợ p - các chi tiết được hàn đối đầu và để tăng cường, hàn thêm bản táp ghép chồng.
Sơ đồ của nhũng m ối nối hàn điển hình nêu ở b ả n g 4.1. Đ ường hàn ở mối nối được chia ra theo m ột số dấu hiệu:
1) Theo kết cấu của đường tràn - thành đường hàn đối đầu và đường hàn góc. Nếu ứng lực tác d ụng dọc theo đường hàn góc, thì nó được gọi là đường hàn góc cạnh, nếu lực tác dụng ngang với đường hàn góc thì gọi là đường hàn góc chính diện;
2) Theo công dụng - chia thành đường hàn chịu lực (để truyền ứng lực) và đường hàn cấu tạo (đê liên kết);
Hánị' 4.1. Các dạng liên kết hàn
3) Theo vị trí trong không gian khi thực hiện chúng - được chia ra đường hàn ở dưới, đường hàn thẳng đứng và đường hàn ngửa (hình 4.2).
H ìn h 4.2: Vị trí của dường hàn trong không gian