Sau khi đã vạch dấu xong trên phôi ta tiến hành cắt phơi theo đường kích thước. Khi cắt phơi dưa vào phôi ta sử dụng làm thanh giằng để chúng ta lựa chon
phương pháp cắt phù hợp: Cưa máy, cưa tay, cắt khí hay cắt bằng đá cắt.
6. Thực hành khoan lổ
Thường trên các thanh giằng của khung nhà công nghiệp người ta thường gia công các lổ khoan ở hai đậu để liên kết các thanh giằng với cột hoặc với mái, bằng mối ghép bu lông.
Khi khoan các lổ trên thanh giằng người ta thường sử dụng các máy khoan đứng hay máy khoan cần vì thường thanh giằng có kích thước lớn và dài. Có một số trường hợp ta các thanh giành có kích thước nho ta có thể dùng máy khoan bàn hoặc máy khoan cầm tay.
38 Phương pháp và thao tác khoan các lổ trên thanh giằng cịng tương tư như khoan các lổ khoan bình thường.
7. Thực hành hàn đính bản mã, lắp bu lông và kiểm tra chi tiết
Khi các chi tiết của khung nhà được gia công xong, tiến hành lắp ghép các chi tiết lại với nhau thường bằng mối ghép hàn hoặc bằng mối ghép bu lơng. Khi lắp ghép các thanh giằng có kích thước và trọng lượng lớn ta thường dử dụng tời hay pa lăng nâng đỡ để hổ trợ lắp ghép.
Tuỳ thuộc vào kết cấu từng khung nhà khác nhau và mối ghép khác nhau. Khi hàn ta căn cứ vào bản vẽ chế tạo để gia cơng, hàn đính.
Sau khi hàn thường phải kiểm tra kết cấu về mối liên kết, kiểm tra về các góc độ của các chi tiết trong lắp ghép.
BÀI TẬP
Câu 1: Nêu cấu tạo và công dụng của thanh giằng? Câu 2: Trình bày cách chuẩn bị chế tạo thanh giằng ? Câu 3: Trình bày trình tự gia cơng một bản mã ?
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập
Tiêu chí đánh giá Nội dung Hệ số
Kiến thức Đánh giá theo mục tiêu về kiến thức của bài đề ra 0.3
Kỹ năng Đánh giá theo mục tiêu về kỹ năng của bài đề ra 0.5
Thái độ Tác phong công nghiệp ,Thời gian thực hiện bài
tập , an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
0.2 Cộng
39
BÀI 3 CHẾ TẠO CỘT Giới Thiệu
Cấu tạo cột thép gồm có cột thép gồm chân cột, đầu cột và thân cột . Khi thiết kế và chế tạo cột phải bảo đảm khả năng chịu lực và độ ổn định tương ứng. Vị trí liên kết giữa cột với móng và cột với kết cấu mang lực mái phải bảo đảm không bị phá hủy hoặc biến dạng quá phạm vi cho phép dưới tác dụng của tải trọng.
Mục Tiêu
- Trình bày được liên kết bằng bu lông, liên kết bằng hàn, liên kết đinh tán; - Đọc được bản vẽ chi tiết, tính được phơi chế tạo cột;
- Cắt, mài, sửa phơi đúng hình dáng, kích thước u cầu; - Vạch dấu, chấm dấu khoan lỗ thành thạo;
- Hàn bản mã, lắp ghép chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật.
Nội Dung
1. Tham số chủ yếu của lưới cột
Tham số chủ yếu của lưới cột trong mặt bằng xưởng là kích thước của khẩu độ và bước cột.
- Khẩu độ: là kích thước tính từ khoảng cách 2 trục phân dọc nhà liên tiếp. - Bước cột: là kích thước tính từ khoảng cách 2 trục phân ngang nhà liên tiếp.
Để đơn giản cho việc thiết kế và chế tạo, các thơng số kích thước mặt bằng nhà cơng nghiệp 1 tầng được qui định như sau:
* Nhịp L > 12m lấy bội số 6m: 12 ,18 , 24m ..... L < 12m lấy bội số 3m: 6 , 9m .
* Bước cột b = 6m hay b = 12m.
Theo kinh nghiệm cho thấy lưới cột càng lớn thì diện tích sản xuất càng tăng lên cho phép bố trí linh hoạt hơn đáp ứng được những yêu cầu của thay đổi kỹ
40 thuật . Phân tích lưới cột khác nhau đối với nhiều ngành sản xuất cho thấy lưới cột càng lớn thì tiết kiệm được diện tích sử dụng.
Ví dụ: Nhà máy cơ khí khi tăng lưới cột từ 6 x12m lên 12 x 18m tiết kiệm
diện tích 9%.
Nhà máy dệt khi tăng lưới cột từ 9 x 12m lên 12 x 18, 18 x18, 24 x 24 tiết kiệm diện tích 4,5%,9%, 10%.
Một số lưới cột phù hợp với những ngành sản xuất nhất định sau đây: - Công nghiệp VLXD & sản phẩm XD: 12 x 18; 12 x 24; 12 x 30. - Nghiền dập tuyển khoáng: 12 x 12; 12 x 18; 12 x 24.
- Cơ khí: 12 x 18; 12 x 24.
- Công nghiệp nhẹ và thực phẩm: 6 x 12 ; 12 x 18 .
2. Cấu tạo, công dụng cột nhà công nghiệp 2.1. Cấu tạo 2.1. Cấu tạo
Cấu tạo cột thép gồm có cột thép gồm chân cột, đầu cột và thân cột
- Chân cột là bộ phận phức tạp nhất của cột thường chiếm khoảng 15% trọng lượng tồn cột và 20% cơng chế tạo.
- Chân cột nhận và truyền tải trọng từ cột xuống móng, liên kết với móng bằng các bulơng neo.
- Thân cột gồm 2 phần: phần dưới cầu trục, phần trên cầu trục, tiết diện cột có thể là thép hình ngun hoặc là ghép bởi các loại thép hình (U, I, L)
41
Hình 3.1. Cấu tạo cột
2.2. Công dụng
Khi thiết kế và chế tạo cột phải bảo đảm khả năng chịu lực và độ ổn định tương ứng. Vị trí liên kết giữa cột với móng và cột với kết cấu mang lực mái phải bảo đảm không bị phá hủy hoặc biến dạng quá phạm vi cho phép dưới tác dụng của tải trọng.
Trong khung nhà cơng nghiệp cột đóng một vai trị hết sức quan trọng là chi tiết đỡ và đảm bảo tính ổn định cho tồn bộ khung nhà. Để liên kết các chi tiết khác như: giằng ngang, giằng dọc, vì kèo, tường.
2.3. Phân loại
Cột thép có nhiều loại khác nhau tuỳ thuộc vào sự phân loại:
- Theo sử dụng: có cột nhà cơng nghiệp, có cột nhà khung nhiều tầng. - Theo cấu tạo có cột đặc, cột rổng, cột tiết diện khơng đổi, cột có tiết diện thay đổi.
- Theo sơ đồ chịu lực có cột nén đúng tâm, cột nén lệch tâm, cột nén uốn. - Tùy theo sức trục mà có:
42 + Sức trục Q < 20T tiết diện thường không đổi
+ Sức trục Q > 20T tiết diện cột thay đổi
Cột ghép dùng trong các phân xưởng loại nặng, sức trục Q > 100T
Hình 3.2. Cột ghép
3. Các liên kết chế tạo cột nhà công nghiệp
3.1. Liên kết bằng bu lông
Bu lông thường là thanh kim loại hình trụ, một đầu có ren để vặn với đai ốc hoặc lỗ ren, một đầu có mị hình sáu cạnh hoặc hình vng, để tra các chìa vặn xiết bu lơng. Ren trên bu lông được gia công bằng bàn ren, tiện ren, hoặc cán ren.
Nguyên tắc liên kết trong mối ghép ren lắp có khe hở giữa thân bu lông và lỗ của tấm ghép: Để tạo mối ghép ren ta xiết đai ốc bằng mô men xoắn T, các tấm ghép được ép chặt lại với nhau bởi lực xiết V. Trên bề mặt tiếp xúc của 2 tấm ghép có lực ma sát F
ms, lực ma sát cản trở sự trượt tương đối giữa hai tấm ghép.
43 Các mối ghép bu lơng lắp khơng có khe hở,
làm việc tương tự như mối ghép đinh tán. Đai ốc gần như đóng vai trị của mị đinh tán, lực xiết V chỉ có tác dụng hỗ trợ thêm cho mối ghép. Khi tính tốn mối ghép, không kể đến lực ma sát trên mặt tấm ghép do lực xiết V gây nên.
- Đai ốc có 6 cạnh, có ren trong. Ren trên đai ốc được gia công bằng ta rô, hoặc tiện. Đai ốc còng được chia ra: đai ốc thô, đai ốc bán tinh và đai ốc tinh.
- Vòng đệm, chủ yếu để bảo vệ bề mặt các tấm ghép không bị xước, một số đệm cịn có tác dụng phịng lỏng. Các loại đệm thường dùng: đệm thường, đệm vênh, đệm gập, đệm cánh
3.2. Liên kết bằng hàn
- Hai tấm ghép kim loại được ghép với nhau bằng cách nung phần tiếp giáp của chúng đến trạng thái chảy, hoặc nung phần tiếp xúc của chúng đến trạng thái dẻo và ép lại với nhau, sau khi nguội lực liên kết phân tử ở chỗ tiếp xúc sẽ không cho chúng tách rời nhau. Mối ghép như vậy gọi là mối hàn.
- Có nhiều phương pháp tạo mối hàn:
+ Hàn hồ quang điện: Dùng nhiệt lựơng của ngọn lửa hồ quang điện đốt chảy vật liệu tấm ghép tại chỗ tiếp giáp, và đốt chảy vật liệu que hàn để điền đầy miệng hàn. Que hàn và tấm hàn được nối với nguồn điện.
+ Hàn hơi: Dùng nhiệt lượng của hơi đốt làm nóng chảy vật liệu tấm ghép ở chỗ tiếp giáp và nung chảy dây kim lọai bổ xung để điền đầy miệng hàn.
+ Hàn vẩy: Không nung chảy kim loại của tấm ghép, mà chỉ nung chảy vật liệu que hàn hoặc dây kim loại.
+ Hàn tiếp xúc: Nung kim loại ở chỗ tiếp xúc của hai tấm ghép đến trạng thái dẻo bằng năng lượng của dịng điện hoặc cơng của lực ma sát, ép chúng lại với nhau bằng một lực ép lớn.
* Các loại mối hàn
44 Tùy theo cơng dụng, vị trí tương đối của các tấm ghép, hình dạng của mối hàn, người ta phân chia mối hàn thành các loại sau:
- Mối hàn chắc: chỉ dùng để chịu tải trọng
- Mối hàn chắc kín: dùng để chịu tải trọng và đảm bảo kín khít
- Mối hàn giáp mối: đầu hai tấm ghép tiếp giáp nhau, hàn thấu hết chiều dày của tấm ghép
- Mối hàn chồng: hai tấm ghép có một phần chồng lên nhau
- Mối hàn góc: hai tấm ghép khơng nằm song song với nhau, thường có bề mặt vng góc với nhau. Mối hàn góc có hai loại: mối hàn góc theo kiểu hàn giáp mối (Hình 7-6, a), và mối hàn góc theo kiểu hàn chồng (Hình 7-6, b).
- Mối hàn dọc: phương của mối hàn song song với phương của lực tác dụng, - Mối hàn ngang: phương của mối hàn vng góc với phương của lực tác dụng,
- Mối hàn xiên: phương của mối hàn khơng song song và khơng vng góc với phương của lực tác dụng.
- Mối hàn điểm: là mối hàn tiếp xúc, dùng để hàn các tầm ghép mỏng, các điểm hàn thường có dạng hình trịn.
- Mối hàn đường: là mối hàn tiếp xúc, dùng để hàn các tấm ghép rất mỏng, mối hàn là một đường liên tục.
* Các kích thước chủ yếu của mối hàn
- Chiều dầy tấm ghép S 1, S 2 , mm. - Chiều rộng tấm ghép b 1, b 2 , mm. - Chiều dài mối hàn l, mm.
- Chiều dài mối hàn dọc l
d, mm. - Chiều dài mối hàn ngang l
n, mm.
- Chiều rộng mối hàn chồng k, mm. Thông thường lấy k = S min.
- Chiều dài phần chồng lên nhau của mối hàn chồng C, mm, thường lấy C ≥ 4S min.
45 - Mối ghép đinh tán được biểu diễn như
hình sau. Các tấm ghép 1 và 2 được liên kết trực tiếp với nhau bằng các đinh tán số 3, hoặc liên kết thông qua tấm đệm số 4 và các đinh tán số 3.
Hình 3.6. Liên kết đinh tán
- Nguyên tắc liên kết của mối ghép đinh tán: Thân đinh tán tiếp xúc với lỗ của các tấm ghép, lỗ của các tấm đệm, đinh tán có tác dụng như một cái chốt cản trở sự trượt tương đối giữa các tấm ghép với nhau, giữa các tấm ghép với tấm đệm.
- Để tạo mối ghép đinh tán, người ta gia công lỗ trên các tấm ghép, lồng đinh tán vào lỗ của các tấm ghép, sau đó tán đầu đinh.
- Tấm ghép không được dầy quá 25 mm. Lỗ trên tấm ghép có thể được gia công bằng khoan hay đột, dập. Lỗ trên tấm ghép có đường kính bằng hoặc lớn hơn đường kính thân đinh tán d.
- Tán nguội, quá trình tán đinh có thể tiến hành ở nhiệt độ mơi trường. Tán nguội dễ dàng thực hiện, giá rẻ; nhưng cần lực lớn, dễ làm nứt đầu đinh. Tán nguội chỉ dùng với đinh tán kim loại màu và đinh tán thép có đường kính d nhỏ hơn 10 mm.
- Tán nóng, đốt nóng đầu đinh lên nhiệt độ khoảng (1000÷1100) OC rồi tiến hành tán. Tán nóng khơng làm nứt đầu đinh; nhưng cần thiết bị đốt nóng, các tấm ghép biến dạng nhiệt, dễ bị cong vênh.
- Đinh tán thường làm bằng kim loại dễ biến dạng, thép ít các bon như CT34, CT38, C10, C15 hoặc bằng hợp kim màu. Thân đinh tán thường là hình trụ trịn có đường kính d, giá trị của d nên lấy theo dẫy số tiêu chuẩn. Các kích thước khác của đinh tán được lấy theo d, xuất phát từ điều kiện sức bền đều.
h = (0,6 ÷ 0,65).d; R = (0,8 ÷ 1).d; l = (S 1 + S
46
Hình 3.7. Các loại đinh tán
- Ngồi mị đinh dạng chỏm cầu, đinh tán cịn có nhiều dạng mị khác nhau, như trên
* Phân loại mối ghép đinh tán
Tùy theo công dụng và kết cấu của mối ghép, mối ghép đinh tán được chia ra:
+ Mối ghép chắc: Mối ghép chỉ dùng để chịu lực khơng cần đảm bảo kín khít. + Mối ghép chắc kín: Vừa dùng để chịu lực vừa đảm bảo kín khít.
+ Mối ghép chồng: Hai tấm ghép có phần chồng lên nhau.
+ Mối ghép giáp mối: Hai tấm ghép đối đầu, đầu của 2 tấm ghép giáp nhau. + Mối ghép một hàng đinh: Trên mỗi tấm ghép chỉ có một hàng đinh.
+ Mối ghép nhiều hàng đinh: Trên mỗi tấm ghép có nhiều hơn một hàng đinh.
* Kích thước chủ yếu của mối ghép đinh tán
- Xuất phát từ yêu cầu độ bền đều của các dạng hỏng (khả năng chịu tải của các dạng hỏng là như nhau, hoặc xác suất xuất hiện của các dạng hỏng là như nhau), kích thước của mối ghép đinh tán ghép chắc được xác định như sau:
47
Hình 3.8. Mối ghép đinh tán
+ Đối với mối ghép chồng một hàng đinh: d = 2.S
min; pđ = 3.d; e = 1,5.d + Đối vơi mối ghép chồng n hàng đinh:
d = 2.S
min; pđ = (1,6.n +1).d; e = 1,5.d + Đối với mối ghép giáp mối hai tấm đệm một hàng đinh:
d = 1,5.S; pđ = 3,5.d; e = 2.d + Đối với tấm ghép giáp mối hai tấm đệm n hàng đinh:
d = 1,5.S; pđ = (2,4.n + 1).d; e = 2.d
- Kích thước của mối ghép đinh tán ghép chắc kín được xác định như sau: + Đối với mối ghép chồng một hàng đinh:
d = S
min+ 8 mm; pđ = 2.d + 8 mm; e = 1,5.d + Đối với mối ghép chồng 2 hàng đinh:
d = S
min+ 8 mm; pđ = 2,6.d + 15 mm; e = 1,5.d + Đối với mối ghép chồng 3 hàng đinh:
d = S
min+ 6 mm; pđ = 3.d + 22 mm; e = 1,5.d + Đối với mối ghép giáp mối hai tấm đệm 2 hàng đinh:
48 d = S + 6 mm; pđ = 3,5.d + 15 mm; e = 2.d
+ Đối với tấm ghép giáp mối hai tấm đệm 3 hàng đinh: d = S + 5 mm; pđ = 6d + 20 mm; e = 2.d
4. Đọc bản vẽ chi tiết, tính phơi cột 4.1. Đọc nội dung khung tên, bảng kê, các yêu cầu kỹ thuật
Bao gồm tên gọi của bộ phận lắp, kí hiệu bản vẽ, tỉ lệ, và chức trách của những người có trách nhiệm đối với bản vẽ.
4.2. Phân tích các hình biểu diễn
- Đọc các hình biểu diễn của bản vẽ, hiểu rõ phương pháp biểu diễn và nội dung biểu diễn
- Hiểu rõ tên gọi từng hình biểu diễn, vị trí các mặt phẳng cắt của các hình cắt và mặt cắt, phương chiếu của các hình chiếu phụ và hình chiếu riêng phần
- Sự liên hệ giữa các hình biểu diễn
=> Sau khi đọc các hình biểu diễn ta có thể hình dung được hình dạng của bộ phận lắp.
49
Hình 3.10. Chân cột và đầu cột
4.3. Phân tích hình dạng kích thước các bộ phận chi tiết cột