V nK &C G TT TST
6. Tính toán mối nối và liên kết
3.45. Tính toán mối nối và liên kết (bằng đinh tán và bulông) phải căn cứ vào sức chịu lực tính toán của thanh, xác định theo chỉ dẫn ở điều 3.36 – 3.39 còn khi liên kết bằng hàn, thì căn cứ vào các nội lực có xét dấu đến sự phân bố nội lực giữa các bộ phận riêng lẻ của thanh và với giả định rằng tải trọng sẽ phân bố đều cho các đinh tán bulông hoặc các mạch hàn dọc theo ph−ơng tác dụng của ứng suất pháp tuyến trong các thanh đ−ợc liên kết.
Mỗi phần của thanh phải có đủ l−ợng đinh tán (bulông) hoặc mạch hàn để liên kết.
Không đ−ợc dùng liên kết phối hợp vừa đinh tán vừa hàn.
Nguyễn Đức Toản, Viện
Nếu toàn bộ nội lực truyền qua đầu gia công nhăn của thanh chịu nén thì liên kết của mối nối bằng đinh tán đ−ợc giả định tính theo diện tích chịu lực của thanh đ−ợc nối, giảm đi 50%; còn khi tính theo mạch hàn của mối nối, phải dùng toàn bộ nội lực trong thanh đ−ợc nối để tính. KH&CN GTVT
(ITST)
Chú thích : Cho phép căn cứ vào nội lực tính toán để tính liên kết bằng đinh tán (bulông) của các bộ phận trong hệ mặt cầu, hệ dải giằng các mối nối và các thanh liên kết của hệ liên kết, cũng nh− tất cả các liên kết khi xét các tác động phát sinh lúc thi công.
3.46. Khi tính liên kết bằng đinh tán, lấy đ−ờng kính tính toán là đ−ờng kính đinh sau khi đã tán ( tức đ−ờng kính lỗ khoan ) làm đ−ờng kính đinh tán. Chiều cao tính toán h của mặt cắt mặt hàn nh− sau:
ạ Đối với mạch hàn nối, lấy bằng bề dày mỏng nhất của thanh đem hàn không kể “phần tăng c−ờng” thêm của mạch hàn;
b. Đối với mạch hàn góc, tuỳ theo mặt ngoài của mạch hàn (phẳng hay cong), tuỳ theo tỷ số các cạnh góc vuông của mặt cắt mạch hàn b/a (a – cạnh nhỏ, b – cạch lớn), và tuỳ theo ph−ơng pháp hàn (hàn tay hay hàn tự động) mà lấy bằng :
h = lm . a,
khi tính mạch hàn góc có mặt ngoài hình cong lồi, không xét đến “phần tăng c−ờng”.
Bảng 3.15 Trị số
a h
lm = ( tỷ số giữa chiều cao tính toán của mặt cắt mạch hàn góc h chia cho cạnh góc vuông nhỏ nhất của mạch hàn a)
Hàn tay và hàn nửa tự động Hàn tự động Tỷ số các cạnh góc vuông của mạch hàn a b Cho mạch hàn phẳng Cho mạch hàn cong Cho mạch hàn phẳng Cho mạch hàn lõm 1.0 0.7 0.4 1.0 0.7 1.5 0.8 0.6 1.0 0.9 2.0 0.9 0.7 1.0 1.0 2.5 và lớn hơn 0.9 0.8 1.0 1.0 Nguyễn Đức Toản, Vi n KH&C
3.47. Trong những tr−ờng hợp d−ới đây, khi tính toán liên kết đinh tán, phải dùng các hệ số điều kiện làm việc m2ệ nh− sau: N GTVT
(ITST)
ạ Đối với các đinh tán trong liên kết của các nhánh thanh lệch tâm đối với mặt phẳng của bản nút, nếu trong phạm vi liên kết các nhánh này không đ−ợc liên kết với nhau bằng bản gằng: cũng nh− đinh tán trong các bản nối ở một phía của thanh và một phía của nhánh của thanh, đều lấy m2 = 0.9;
b. Đối với đinh tán bố trí ở cánh thò ra cửa khúc thép góc ngắn, lấy m2 = 0.7 3.48. Khi tính toán các liên kết bằng đinh tán, không có phần nối phủ trực tiếp, phải dùng các hệ số điều kiện làm việc nh− sau:
ạ Đối với các đinh tán không trực tiếp nối các bộ phận riêng lẻ của thanh mà thông qua các bộ phận khác của mặt cắt nốị
Khi liên kết qua một bản thép : m2 = 0.9
Khi liên kết qua 2 lớp bản thép hoặc nhiều hơn : m2 = 0.8
Khi liên kết thông qua các bản đệm thò ra ngoài phạm vi của liên kết tán và đ−ợc liên kết bằng số đinh tán có diện tích ít hơn 1/4 diện tích bản đệm thì lấy : m2 = 0.9
b) Đối với các đinh tán trong mối nối có bản phủ 2 bên, không tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận đ−ợc nối thì lấy hệ số m2 = 0.9.
3.49. Khi tính toán các bản nối của thanh chịu kéo của giàn và của cánh dầm đặc, dùng hệ số điều kiện làm việc m2 = 0.9.
3.50. Khi kiểm toán về c−ờng độ của bản nút ( kiểm toán chịu lực cắt ). C−ờng độ ( Sức bền ) tính toán của vật liệu bản nút lấy nh− sau:
b. Đối với phần mặt cắt nằm nghiêng với bản trục của thanh đ−ợc liên kết, lấy là 0.75R0.
ở đây R0 là c−ờng độ tính toán cơ bản.
Khi kiểm toán các bản nút phải dùng hệ số điều kiện làm việc m2 = 0.9.
3.51. Các đinh tán mà mạch hàn trên các dầm cánh đặc, tính theo lực cắt ngang truyền tới và ngoại lực tác động trực tiếp lên cánh dầm.
3.52. Đối với các bản cá, chân đỡ có bản cá, hoặc những bộ phận khác của kết cấu chịu mômen gối và các liên kết nối chúng tại chỗ nối dầm dọc vào dầm ngang, phải tính chịu đ−ợc toàn bộ mômen uốn ở gối và toàn bộ nội lực dọc trục trong dầm dọc.
Nguyễn Đức Toản,
3.53. Khi tính các đinh tán trên các thép góc thẳng đứng dùng để liên kết dầm dọc vào dầm ngang, phải giả định chúng chịu đ−ợc toàn bộ phản lực gối của dầm
dọc. Viện KH&CN GTVT
(ITST)
Trong tr−ờng hợp này dùng các hệ số điều kiện làm việc m2 nh− sau:
ạ Đối với đinh tán trên các cánh thép góc dùng để nối vào dầm dọc cũng nh− đinh tán trên các cánh thép góc nối vào dầm ngang, ( đối với những kết cấu có khả năng chịu đ−ợc mômen uốn ở gối ) lấy m2 = 0.9.
b. Đối với đinh tán trên các cánh thép góc dùng để liên kết vào dầm ngang ( đối với những kết cấu không có khả năng chịu đ−ợc mômen uốn ở gối ) lấy m2 = 0.7
Chú thích: Chỉ đ−ợc phép dùng những kết cấu không có khả năng chịu đ−ợc mômen uốn trong tr−ờng hợp không xét đến sự cùng chịu lực của hệ mặt cầu với các thanh mạ giàn chủ.
3.54. Khi tính bản con cá và các liên kết nối trực tiếp dầm dọc với các hệ liên kết dọc của giàn chủ, trong tr−ờng hợp không tính sự cùng chịu lực của hệ mặt cầu và các thanh mạ của hệ giàn chủ, phải dùng hệ số điều kiện làm việc là m2 = 0.9.
Chú thích: Khi tính đinh tán trên các thép góc liên kết thẳng đứng của dầm dọc, hệ số nói trên phải dùng cùng với hệ số t−ơng ứng theo điều 3.53.
3.55. Khi tính đinh tán trên các thép góc thẳng đứng liên kết các dầm ngang với giàn chủ, giả định nó chịu toàn bộ phản lực gối của dầm ngang.
Trong tr−ờng hợp này dùng những hệ số điều kiện làm việc m2 nh− sau:
ạ Đối với đinh tán trên những cánh thép góc liên kết với giàn ( đối với những kết cấu không có khả năng chịu đ−ợc mômen gối ) lấy m2 = 0.85
b. Đối với đinh tán trên cánh thép góc liên kết với giàn ( đối với những kết cấu có khả năng chịu đ−ợc mômen gối ) lấy m2 = 0.9
3.56. Kiểm toán về độ bền các mối nối hàn và liên kết hàn phải tính nh− sau: ạ Đối với các mặt cắt đi qua phần thép cơ bản gần bên các mạch hàn, và đối với các mặt cắt chịu lực của mạch hàn nối, dùng các công thức ở điều 3.36.
b. Khi kiểm toán liên kết chịu lực dọc trục, đối với mặt cắt qua các mạch hàn góc, tính theo công thức : 0 se R 0,75. F N ≤ Nguyễn Đứ Viện KH
c. Khi kiểm toán liên kết vừa chịu lực dọc trục N, vừa chịu mô men uốn M tác dụng trong mặt phẳng liên kết của thanh, đối với mặt cắt qua mạch hàn góc, tính theo công thức : 0 2 n r 2 n r se R 0,75. cosα I M sinα I M F N ≤ + + c Toản, &CN GTVT (ITST)
d. Đối với mặt cắt qua mạch hàn góc của cánh gồm nhiều lá thép avà mặt cắt qua mạch hàn của cánh dầm chịu uốn, khi áp lực của hoạt tải không truyền trực tiếp lên cánh của dầm, tính theo công thức:
0 σp σp 0,75.R nhI QS ≤
ẹ Đối với mặt cắt qua các mạch hàn của cánh dầm chịu uốn, khi áp lực của tà vẹt mặt cầu truyền trực tiếp lên cánh, tính theo công thức:
2 0 2 σp σp q 0,75.R I QS nh 1 + ≤ Trong đó Q – lực cắt tính bằng kg
q - áp lực của hoạt tải thẳng đứng truyền qua tà vẹt của mặt cầu lên dầm,
tính bằn kg/cm;
Sσp – Mômen tĩnh nguyên của toàn bộ mặt cắt thanh có mạch hàn góc đối với trục trung hòa, tính bằng cm3.
Iσp – mômen quán tính nguyên của toàn mặt cắt dầm chịu uốn tính bằng cm4
In – Mômen quán tính độc cực của mặt cắt chịu lực qua các mạch hàn, tính bằng cm4.
α - góc tạo bởi đ−ờng r và trục dọc của thanh đ−ợc liên kết (α < 900 )
Fse – diện tích tính toán của mặt cắt qua các mạch hàn, lấy bằng tổng các tích số hkse, trong đó h là chiều cao tính toán của mặt cắt mạch hàn góc, lấy theo điều 3.46.
Lse – chiều dài tính toán của mạch hàn, lấy bằng chiều dài thiết kế của mạch hàn trên toàn mặt cắt; riêng mạch hàn bên s−ờn, lấy bằng 50 lần cạnh góc vuông của mạch hàn;
n – số l−ợng mạch hàn góc dùng để tính toán 0.75 = 0.6c’
Trong đó : c’ – hệ số xét sự phân phối không đều của các ứng suất tiếp tuyến đối với mạch hàn góc lấy bằng 1.25.
Nguyễn Đức Toản,
Độ chịu mỏi của các mối hàn và liên kết hàn, tính theo các công thức ở điểm “a” ( có xét điều 3.38 ), “b” và “c” trên đây, với hệ số điều kiện làm việc m2 t−ơng ứng với các nội lực, và hệ số γ. Viện KH&CN GTVT
(ITST)
Chú thích : Đối với thanh có mặt cắt gồm hai bản bụng, mà các nhánh của thanh đ−ợc liên kết với một cặp bản nút, thi mômen uốn tác dụng lực phụ dọc trục tác dụng trên mỗi nhánh của thanh ( có mang theo dấu ); trị số của lực dọc trục này đ−ợc xác định bằng cách chia mômen cho cách tay đòn của ngẫu lực. Đối với thanh có mặt cắt gồm có một bản bụng hay hai bản bụng, mà chỉ liên kết bằng một bản nút, thì khi các định ứng suất, đ−ợc phép không xét tác dụng của mômen nói trên.
3.57. khi tính toán chịu uốn của bulông chốt ở bản nút, phải giả định bulông chịu tác dụng của lực tập trung đặt ở tim của tập bản thép tiếp giáp với bulông.