Giáo trình Kết cấu thép - Chương 2: Liên kết
Chæång 2:
LIÃN KÃT
A. KHAI NIÃM CHUNG:
1.Khai niãm:
Thep hçnh
Thep ban
Liãn kãt
Cáu kiãn Liãn kãt Cäng trçnh
Cáu kiãn
- Liãn kãt âong vai tro quan trong trong kãt cáu thep (khäi læång thiãt kã va thi
cäng lån). Tæ thep hçnh, thep ban thäng qua liãn kãt thç âæåc cáu kiãn va cac cáu kiãn
thäng qua liãn kãt âæåc cäng trçnh.
- Cac loai liãn kãt: Liãn kãt han, liãn kãt buläng, liãn kãt âinh tan, liãn kãt dan, liãn
kãt chät, trong âo liãn kãt han sæ dung räng rai nhát chiãm hån 85%.
2.Âàc âiãm cac loai liãn kãt
a.Liãn kãt han:
-Æu: * Liãn kãt han tiãt kiãm âæåc tæ 15 ÷20% trong læång thep do tiãt diãn cáu
kiãn khäng bë khoet lä, cung do váy ma kha nàng chëu læc tàng.
* Liãn kãt han kên, liãn tuc Æ co thã thæc hiãn våi cac cäng trçnh bã chæa.
* Kha nàng tæ âäng hoa cao, êt tän cäng chã tao.
-Nhæåc:
* Kho kiãm tra chát læång âæång han.
* Chëu tai trong nàng va tai trong âäng kem, thæång sinh ra æng suát phu
(do co ngot khäng âãu vç nhiãt )Æ biãn hçnh han, màt khac khi dung nhiãt âã nong
chay thep han dã lam thep trå nãn don
Æ Khàc phuc: Cai thiãn tênh chát que han bàng cach thãm håp kim mau.
b.Liãn kãt âinh tan:
-Æu: * Chát læång liãn kãt âam bao, dã kiãm tra.
* Chëu âæåc tai trong nàng va chán âäng
* Sæ dung nhiãu våi kãt cáu chëu tai trong nàng va âäng nhæ: Dám cáu
chay, dám cáu âæång sàt...
-Nhæåc:
* Tän vát liãu.
* Tiãt diãn thep cå ban bë giam yãu (khoang 15%) do khoet lä.
* Chã tao va thi cäng phæc tap.
Æ Khàc phuc: Thay bàng liãn kãt bu läng cæång âä cao.
27
c.Liãn kãt bu läng:
-Æu: Thi cäng âån gian, cho phep thao làp dã dang nhát la cac cäng trçnh tam
thåi, làp cac kãt cáu træåc khi han hay tan, làp cac tru thap cao...
-Nhæåc:
* Tän vát liãu (bu läng , ban ghep...)
* Do lä tra buläng > bu läng nãn khi chëu tai se co hiãn tæång biãn dang
do træåt tai liãn kãt. Màt khac, do lä tra lån nãn cac bu läng khäng lam viãc âäng bä Æ
giam kha nàng chëu læc
Æ Khàc phuc: Dung buäng tinh chã, bu läng cæång âä cao (lam bàng thep håp
kim va siãt chàt bàng may), læc ma sat lån Æ khäng co hiãn tæång træåt tai liãn kãt.
B. LIÃN KÃT HAN
ξ1.KHAI NIÃM CHUNG:
1.1.Âënh nghéa:
Ban chát cua liãn kãt han la dung vát liãu cung loai âã liãn kãt nhæng cáu kiãn råi
rac thanh cáu kiãn måi co kha nàng chëu læc nhæ cáu kiãn nguyãn.
1.2.Cac phæång phap han:
Trong xáy dæng thæång gàp: han xç, han âiãn, han tiãp xuc hä quang âiãn ma phä
biãn nhát la phæong phap hä quang âiãn.
1.Han tay hä quang âiãn:
-Dæåi tac dung dong âiãn, do chãnh lãch âiãn thã nãn giæa que han va kim loai
cán han, co ngon læa hä quang (nhiãt âä lãn âãn 25000C) lam nong chay que han va thep
cå ban âäng thåi vung xung quanh hä quang sinh ra tæ træång. Læc âiãn træång hut
nhæng giot kim loai å que han vao ranh han tao nãn âæång han khi nguäi. Nhå âo co thã
han ngæåc, ranh han å trãn, que han å dæåi, giot kim loai ván bë hut råi vao ranh han .
Hçnh 2.1: - Så âä han tay hä quang âiãn
- Æu:
* Thiãt bë gon nhe, dung tiãn låi nhát âäi våi cac âæång han ngàn, cong
queo hay å nhæng vë trê kho han.
- Nhæåc: * Cæång âä dong âiãn nho nãn ranh han khäng sáu.
28
* Chát læång mäi han kem do hä quang khäng än âënh (vç khäng âam
bao khoang cach giæa que han va thep cå ban), täc âä han khäng âãuÆ âæång han chä
day, chä mong.
* Nàng suát tháp.
2.Han tæ âäng hä quang âiãn:
- Nguyãn ly: Tæång tæ han tay nhæng qua trçnh han thæc hiãn tæ âäng bàng may.
Træåc khi han, thuäc han å dang bät vun âæåc rai trãn âæång han. Que han âæåc thay
bàng cuän dáy han trán ngáp sáu vao thuäc han âã tiãp xuc våi thep cå ban tao thanh
hä quang âiãn. Dáy han tæ âäng nha va dëch chuyãn theo ranh han våi täc âä cua may
han. Thuäc han sau khi han âæåc hut âæa vao thung âã rai tiãp.
Hçnh 2.2: - Så âä han tæ âäng hä quang âiãn
- Æu : Han tæ âäng khàc phuc âæåc mät sä han chã cua han tay:
* Bao âam chát læång âæång han: Khoang cach giæa que han va thep cå
ban âãu âàn.
* Täc âä âæång han än âënh, mäi han âãu, khäng co chä day, chä mong.
* Khäng bë hiãn tæång non hay qua gia.
* Han nhanh 40 ÷50m/h gáp 5÷10 lán han tay.
* Hä quang chay dæåi låp thuäc nãn khäng gáy hai cho sæc khoe thå han.
-Nhæåc: Chè han âæåc nhæng âæång han thàng hoàc tron.
Æ Khàc phuc : han ban tæ âäng (may han di chuyãn bàng tay).
3.Han xç:
- Nguyãn tàc: Dung t0 = 32000 C do âät chay oxy va axãtylen âã nung nong chay
kim loai han.
- Âàc âiãm: Täc âä chám, nàng suát tháp, thæång dung âã han nhæng tám mong,
càt thep.
1.3.Que han:
- Co cac loai ∋ 42, ∋ 42A, ∋50, ∋50 A
* Cac chè sä la æng suát bãn cua mäi han khi keo âæt (Vê du: Rb= 4200
kg/cm2).
* Chæ A: Co kim loai mau âã tàng chát læång, dung cho kãt cáu chëu tai
trong âäng.
29
- Que han co 2 phán: loi kim loai va thuäc han bao quanh.
* Loi kim loai láp ranh han nãn co tênh chát cå ly va thanh phán tæång tæ
thepcå ban.
* Thuäc han bao quanh day 1 ÷ 1,5mm. Thanh phán gäm:
Phán tao xè: phu lãn màt âæång han: bät âa, âã cach ly hä quang våi khäng khê,
tranh cho nito va äxy khäng hoa tan vao ranh han âang chay long lam âæång han trå
nãn don âäng thåi âu cho âæång han nguäi tæ tæ, tranh hiãn tæång næt khi nguäi âät
ngät.
Cac chát âã cai thiãn chát læång âæång han: bät cac håp kim.
Cac chát tàng qua trçnh ion hoa: tao hä quang än âënh va náng cao täc âä han.
1.4.Yãu cáu khi han & phphap ktra chát læång âæång han:
1.Yãu cáu:
- Træåc khi han:
* Cao sach gè trãn màt rành han. Khi han nhiãu låp, cán cao sach xè nhæng
låp han træåc, træåc khi han låp sau.
* Kiãm tra khe hå, mep ranh han âã âam bao quy âënh gia cäng mep.
* Chon que han phu håp.
- Khi han:
* Dung cæång âä dong âiãn håp ly âã khäng co âæång han non læa hay
qua læa.
(Non læa, nhiãt âä tháp, ranh han khäng âu chayÆ liãn kãt kim loai que han va thep cå
ban yãuÆ chát læång tháp. Qua læa, nhiãt âä cao lam äxy khäng khê lot vao thep tao äxêt khi âät
chay C,Mn.Æ giam âä bãn âæång han.)
* Chon trçnh tæ han håp ly âã tranh biãn hçnh va æng suát han qua lån.
* Khoang cach giæa que han va mäi han tæ 1 ÷ 2mm va giæ täc âä âãu.
* Giæ màt trãn cua âæång han phàng âãu, khäng läi lom.
2.Kiãm tra chát læång âæång han:
- Kiãm tra trong khi han: Âæång han phàng, tiãt diãn âãu, khäng ræt ran.
- Sau khi han : Dung bua go, nãu nghe âãu thç tät.
- Phæång phap vát ly: Rai bät kim loai trãn mäi han räi cho tæ træång âi qua, nãu
co bät vun táp trung co thã co ran næt. Hoàc dung may siãu ám, quang tuyãn... (Cäng
trçnh quan trong nhæ bã chæa, äng cao ap...)
1.5.Æng suát han - Biãn hçnh han:
1.Hiãn tæång:
Xet thanh thep AB âæåc ngam chàt bàng 1 khung thep bãn ngoai, khi nung nong
riãng thanh AB thç thanh AB gian ra, tàng chiãu dai, lam khung bãn ngoai biãn dang.
Khi t0 > 6000C: thanh AB hoa deo, khäng chëu læc âæåc, khung bãn ngoai trå vã trang
30
thai ban âáu, khi âo cac tinh thã trong thanh AB sàp xãp lai. Sau âo cho thanh AB
nguäi lai nhiãt âä ban âáu, thanh thep se co lai mät âoan ∆l, khung bãn ngoai giæ lai
nãn xuát hiãn æng suát keo trong thanh va khung bãn ngoai bë biãn dang.
Hçnh 2.3: Æng suát han va biãn hçnh han
- Qua trçnh han cung co hiãn tæång nhæ váy. Khi nguäi, âæång han co ngot,
nhæng vung thep lán cán âæång han con nguäi tao thanh ngam tæ nhiãn can trå sæ co
ngot cua vung nong chay quanh âæång han Æ tæ âo sinh ra æng suát han (æng suát nhiãt,
æng suát do co ngot) Æ lam tàng kha nàng pha hoai don (nhát la trong trang thai æng suát phàng va
æng suát khäi, kho biãn dang deo). Màt khac, cung do anh hæång nhiãt âä, cáu kiãn bë cong
vãnh goi la biãn hçnh han Æ mát cäng sæa chæa.
2.Biãn phap khàc phuc:
- Thiãt kã âæång han væa âu yãu cáu, tranh cac âæång han kên, táp trung va càt
nhau can trå biãn dang tæ do cua vát liãu khi han, khäng nãn dung âæång han qua day
lam tàng biãn hçnh han.
- Trong chã tao va thi cäng: Chon qui trçnh han håp ly hoàc chia nho cac âoan
cán han.
- Dung biãn hçnh ngæåc âã sau khi han khäng
xuát hiãn biãn hçnh (hçnh 2.4).
Hçnh 2.4: - Biãn hçnh ngæåc
- Dung biãn hçnh nong nghéa la dung t0 âã cho
thep nå càng theo phæång ngæåc lai räi måi han.
- Nung nong vung xung quanh âæång han træåc khi han (giam båt sæ phán bä
khäng âãu cua t0 trong khu væc han va giam tháp täc âä nguäi lai cua kim loai) Æ phán
bä æng suát âãu hån.
- Han nhiãu låp våi nhæng âæång han lån âã t0 å âæång han khäng qua cao va å
mät phán âæång han, æng suát triãt tiãu lán nhau båt.
- Dung khuän cä âënh cáu kiãn khi han.
31
ξ2.CAC LOAI ÂÆÅNG HAN - CÆÅNG ÂÄ Â.HAN:
2.1.Cac loai âæång han:
1. Theo cáu tao: Co 2 loai:
a.Âæång han âäi âáu:
Thep cå ban cán han âæåc âàt âäi âáu nhau trãn
mät màt phàng räi han lai. Âæång han coi nhæ phán
keo dai cua thep cå ban nãn lam viãc nhæ thep cå ban.
Hçnh 2.5: - Han âäi âáu
- Æu : * Truyãn læc tät.
* Tiãt kiãm thep va khäng tän thep lam ban ghep.
* Æng suát phán bä âãu âàn, khäng co sæ thay âäi âät ngät tiãt diãn å
âæång han nãn han chã âæåc æng suát táp trung va æng suát nhiãu chiãu Æ chëu âæåc
tai trong âäng va nàng.
- Nhæåc: Våi thep co bã day δ > 10mm, khäng thã han tæ trãn xuäng ma phai gia
cäng mep âã âæa que han xuäng sáu âam bao nong chay trãn toan bä bã day Æ tän
cäng chã tao .
* Khi 10mm < δ < 20mm: Gia cäng mep mät phêa: Chæ V, chæ Y va chæ U.
* Khi 20mm < δ: Gia cäng mep hai phêa: Chæ K, chæ X.
Hçnh 2.6: - Gia cäng mep ranh han.
b. Âæång han goc:
Hai cáu kiãn cán han âæåc âàt
chäng lãn nhau hay thàng goc våi nhau.
- Tuy theo vë trê cua âæång han so
våi phæång cua læc tac dung ma chia ra:
* Âæång han goc canh : Âæång
Hçnh 2.7: - Âæång han goc
han goc song song våi phæång cua læc
tac dung.
* Âæång han goc âáu : Âæång han goc vuäng våi phæång cua læc tac dung.
Hçnh 2.8: - Âh goc canh, âh goc âáu
32
- Sæ lam viãc: Hæång cua âæång læc trong liãn
kãt thay âäi phæc tap, æng suát phán bä khäng âãu Æ
khäng dung âæång han qua dai. Âæång han goc canh
chëu ca æng suát càt va uän; âæång han goc âáu chëu
ca æng suát càt, keo, uän Æ Khi tênh toan, coi nhæ chè
chëu càt, pha hoai theo mät trong hai tiãt diãn quy æåc:
* Tiãt diãn 1: Doc theo kim loai âæång
han.
Hçnh 2.9: - Tiãt diãn lam
* Tiãt diãn 2: Doc theo biãn nong chay
cua thep cå ban.
viãc cua âh goc
Æu: * Âån gian, khäng tän cäng gia cäng
mep.
-Nhæåc:* Tän vát liãu.
* Âæång sæc âi qua âæång han bë dän ep va uän cong do âo sinh ra æng
suát táp trung va nhiãu chiãu tai âæång han nãn chè âæåc dung cho kãt cáu chëu tai
trong ténh. Âã giam båt æng suát táp trung, khi chëu tai trong âäng, ta dung âæång han
goc sáu hay goc thoai.
Hçnh 2.10: - Âæång han goc sáu va âæång han goc thoai
- Âiãu kiãn cáu tao: Theo quy pham
* hh min = 4 mm : âã tranh hiãn tæång han khäng âæåc sáu.
* hhmax = 1,5 δmin âäi våi kãt cáu chëu tai trong ténh.
hhmax = 1,2 δmin âäi våi kãt cáu chëu tai trong âäng.
hh ≤ 25mm. (δmin : bã day nho nhát cua cáu kiãn liãn kãt ) .
* lh min = 4 hh va lh ≥ 40mm : tranh anh hæång lãch tám gáy uän .
* lh ≤ 60.hh.; Âæång han goc canh lh ≤ 85.βh. hh : tranh æng suát phán bä
khäng âãu.
2.Phán loai theo cac hçnh thæc khac:
- Theo âiãu kiãn lam viãc: Âæång han cáu tao, âæång han chëu læc, âæång han kên...
- Theo chiãu dai : Âæång han liãn tuc, âæång han gian âoan.
- Theo âiãu kiãn chã tao: Âæång han cäng xæång, âæång han cäng træång. Âæång
han cäng xæång chát læång cao hån, lam viãc gán nhæ thep cå ban.
- Theo vë trê khäng gian : Âæång han nàm, ngang, âæng ngæåc.
33
Chu y: Trong kháu thiãt kã cán quan tám âãn cäng nghã lam âã tranh nhæng âæång han
bát låi (âæång han ngæåc).
3.Ky hiãu âæång han:
2.2.Cæång âä tênh toan âæång han:
Phu thuäc vao chát læång que han, thep cå ban, loai âæång han, phæång phap
han va phæång phap kiãm tra chát læång âæång han.
1. Âæång han âäi âáu:
Phu thuäc vát liãu âæång han va phæång phap kiãm tra chát læång âæång han.
Khi chëu nen: khäng anh hæång båi phæång phap han cung nhæ phæång phap
h
kiãm tra. Cæång âä âæång han bao âam: Rn = R.
Khi chëu keo:
-
Dung phæång phap vát ly âã kiãm tra chát læång âæång han. Cæång
âä âæång han bao âam: Rk = R.
h
-
Dung phæång phap thäng thæång, âån gian âã kiãm tra chát læång
âæång han. Cæång âä âæång han khäng bao âam: Rk = 0,85R.
h
2. Âæång han goc:
Cæång âä âæång han goc canh va goc âáu la nhæ nhau.
Do âæång han goc co thã bë pha hoai theo 2 tiãt diãn khac nhau âi qua hai miãn
thep co âä bãn khac nhau nãn co hai cæång âä tênh toan chëu càt (quy æåc) nhæ nhau.
Tæång æng våi tiãt diãn 1-1 (hçnh 2.9) co cæång âä tênh toan chëu càt cua thep
h
âæång han: Rg (phu thuäc vao vát liãu que han);
Tæång æng våi tiãt diãn 2-2 (hçnh 2.9) co cæång âä tênh toan cua thep cå ban trãn
t
biãn nong chay: Rg = 0,45.Rtcb (Rtcb: cæång âä tæc thåi tiãu chuán cua thep cå ban).
h
t
Nãn chon que han sao cho Rg ≈ Rg .
34
ξ3.PH.PHAP TÊNH TOAN CAC LOAI ÂÆÅNG HAN:
3.1.Âæång han chëu læc doc truc:
1.Âæång han âäi âáu thàng goc våi phæång læc:
Hçnh 2.11: - Âæång han âäi âáu thàng goc våi phæång chëu læc
- Âæång han âäi âáu lam viãc gán giäng thep cå ban nhæng kha nàng chëu læc
khi chëu keo kem hån chëu nen.
- Âiãu kiãn bãn : Æng suát trong âæång han phai thoa:
N
N
* Chëu keo: σk =
=
≤ γ. Rh
(2.1)
k
Fh lh .δ h
N
N
* Chëu nen: σn =
=
≤ γ. Rh
(2.2)
n
Fh lh .δ h
Trong âo:
cáu kiãn.
γ : Hã sä âiãu kiãn lam viãc (γ = 1)
N : Näi læc keo hoàc nen tac dung lãn liãn kãt.
δh= δmin: Chiãu day tênh toan âæång han bàng chiãu day nho nhát cua cac
lh = b - 2δ : Chiãu dai tênh toan âæång han.
h
Rn , Rkh : Cæång âä tênh toan cua mäi han âäi âáu chëu nen, keo.
Chu y: Å âáu âæång han do chát læång kem (bë chay) nãn mäi âáu âæång han
phai træ mät âoan δ Æ lh= b - 2δ
Æ Âã tranh hiãn tæång trãn co thã âæa thãm 2 tám âãm vao 2 âáu, sau khi han
thç càt no ra: lh = b.
2.Âæång han âäi âáu xiãn goc våi phæång læc:
Hçnh 2.12: - Âæång han âäi âáu xiãn goc våi phæång chëu læc
35
Dung âæång han xiãn goc âã tàng chiãu dai âæång han khi âæång han thàng goc
khäng âu chëu læc.
- Âiãu kiãn bãn :
* Chëu keo: σk =
N
Fh
N
N
lh .δ h
N
. sin α =
. sin α =
. cos α =
.sin α ≤ γ. Rh
(2.3)
(2.4)
(2.5)
k
* Chëu nen: σn =
* Chëu càt: τc =
.sin α ≤ γ. Rh
n
Fh
N
lh .δ h
N
.cos α ≤ γ. Rh
c
Fh
lh .δ h
Trong âo:
γ = 1
lh =
b
− 2δ (α: Goc giæa phæång cua læc doc va mäi han)
sinα
δh = δmin
Khi: tg α = 2 Æ cæång âä âæång han gáp âäi nãn khäng cán kiãm tra.
3.Âæång han goc:
- Âæång han goc canh va goc âáu tênh nhæ nhau.
Pha hoai chu yãu la do càt trãn hai tiãt diãn quy æåc 1 va 2.
- Âiãu kiãn bãn:
N
* Tiãt diãn 1:
≤ γ. Rgh
≤ γ. Rgt
(2.6)
(2.7)
β ⋅h ⋅
l
h
∑
h
h
N
* Tiãt diãn 2 :
β ⋅h ⋅
l
h
∑
t
h
Hçnh 2.9: - tiãt diãn lam
βh , βt: Hã sä chiãu sáu nong chay æng våi tiãt diãn 1
viãc cua âæång han goc
va 2
Han tay :βh = 0,7; βt =1
Æ thæång bë pha hoai theo tiãt diãn 1
∑lh: Täng chiãu dai âæång han goc.
h
t
Rg ,Rg : Cæång âä tênh toan chëu càt quy æåc cua thep âæång han va thep cå ban.
Khi thiãt kã, nãu chon træåc hh dæa vao chiãu day δmin
N
l
Æ
=
(2.8 )
∑
h
(
)
γ. β.Rg
.hh
min
3.2.Âæång han chëu mämen M:
1.Âæång han âäi âáu:
Âiãu kiãn bãn:
6.M
δ h .lh2
M
σh =
=
≤ γ. Rh
(2.9)
k
Wh
Wh: Mämen chäng uän cua
δ h .lh2
âæång han: Wh=
Hçnh 2.13: - Âæång han âäi âáu chëu M
6
36
2.Âæång han goc canh:
Mämen gáy ra càp ngáu læc:
M
NM =
.
h
Âiãu kiãn bãn :
NM
h
τ1M=
≤ γ .Rg
h
(2.10)
(2.11)
β .h .
l
∑
h
h
Hçnh 2.14: - Âh goc canh chëu M
NM
t
τ2M=
≤ γ .Rg
β .h .
l
∑
t
h
h
3. Âæång han goc âáu:
Æng suát trãn âæång han la æng suát
tiãp phán bä dæåi dang æng suát phap do
mämen tac dung.
Âiãu kiãn bãn :
M
Wgh
M
h
τ1M=
≤ γ .Rg
(2.12)
(2.13)
Hçnh 2.15: - Âh goc âáu chëu M
t
τ2M=
≤ γ .Rg
Wgt
(
(
βh .hh
6
βt .hh
6
)
.lh2
h
h
Wg : Mämen chäng uän cua âæång han trãn tiãt diãn 1: Wg =
)
.lh2
t
t
Wg : Mämen chäng uän cua thep cå ban trãn tiãt diãn 2: Wg =
3.3.Âæång han chëu mämen M, læc càt Q va læc doc N:
- Nguyãn tàc: Tênh æng suát cho mäi loai näi læc räi dung nguyãn ly cäng tac
dung âã kiãm tra bãn.
Q
1.Âæång han âäi âáu:
N
σN =
Fh
M
σM =
Q
Wh
Hçnh 2.16: - Âh âäi âáu chëu M,N,Q
Q
τQ =
Fh
2
Æ
σtâ =
(
σ N +σ M
)
+ 3.τQ2 ≤ 1,15. γ .Rh
(2.14)
k
Våi:
Fh = δh.lh
Wh = δh.l2h/6
37
3.Âæång han goc âáu:
M
τM =
Wh
Q
τQ =
Fh
τ = τ M2 + τQ2
Hçnh 2.17: - Âh goc âáu chëu M, Q
≤ γ .Rgh
tâ
Æ
(2.15)
ξ4.PHÆÅNG PHAP TÊNH TOAN LIÃN KÃT HAN:
4.1. Liãn kãt âäi âáu:
- Dung âæång han âäi âáu (thàng goc hay xiãn goc)
- Dung âã näi cac thep ban + thep ban.
- Cac bæåc tênh (khi chëu læc doc truc N )
* Kiãm tra thep cå ban:
N
N
σcb =
=
≤ γ . Rh
(2.16)
k,n
Fcb δ.b
* Chon âæång han: δh = δ;
lh = b - 2δ
* Kiãm tra âæång han:
N
σh =
≤ γ . Rh
(2.17)
k,n
δ h .lh
Nãu khäng thoa thç dung âæång han âäi âáu xiãn goc hay âæång han hän håp.
Khi thep cå ban co bã räng khac nhau phai càt vat âã han chã æng suát táp trung.
Hçnh 2.18: - Liãn kãt âäi âáu
4.2.
Liãn kãt
chäng dung âæång han goc:
- Dung âã näi thep ban + thep ban; thep ban + thep hçnh.
1.Näi thep ban våi thep ban:
- Âæång han goc âáu:
Co chiãu räng thep ban b
Æ
Σlh = 2(b - 1)
Æ
hh
Hçnh 2.19: - Lk chäng dung âh goc âáu
38
- Âæång han goc canh:
Chon: hh = δmin
Æ Σlh
Hçnh 2.20: Lk chäng dung âh goc canh
2.Näi thep hçnh våi thep ban:
- Khi liãn kãt thep goc våi thep ban,
âæång han goc å säng thep goc chëu læc nhiãu
hån âæång han goc å mep. Goi k la hã sä phán
phäi læc cho âæång han säng
e''
k =
e' + e''
Hã sä k phu thuäc thep goc âãu hay
khäng âãu canh.
Hçnh 2.21: -Lk näi thep hçnh + ban
Hçnh 2.22: Hã sä phán phäi læc cho âæång han säng k
Chon træåc chiãu cao âæång han âæång han säng:
h’h ≤ 1,2δmin
Æ Chiãu dai âæång han säng:
k.N
lh' =
+1
(2.18)
'
(
)
γ.hh . β.Rg
min
Chon træåc chiãu cao âæång han âæång han mep:
h’’ = δg - (1÷2)mm
h
Æ Chiãu dai âæång han mep:
k.N
lh'' =
+1
(2.19)
''
(
)
γ.hh . β.Rg
min
4.3. Liãn kãt dung ban ghep:
Dung âã näi thep ban + thep ban; thep hçnh + thep hçnh.
39
1. Näi thep ban våi thep ban:
Co cac cach:
Hçnh 2.24: -Lk âäi âáu dung âh goc canh
Hçnh 2.23: -Lk âäi âáu dung âh goc âáu
Hçnh 2.25: -Lk âäi âáu dung âh vong
50 mm khäng han: Âã tranh æng suát han.
10 mm: Tranh chã tao khäng chênh xac.
Ban ghep vat goc âã tranh æng suát táp trung.
- Cac bæåc tênh toan:
* Kiãm tra thep cå ban: σ =
N
≤ R
(2.20)
Fcb
* Chon ban ghep:
Âæång han goc âáu : chon bã räng ban ghep bbg = b.
Âæång han goc canh: chon bã räng ban ghep bbg = b -(20 ÷30)mm (âu bä trê
âæång han).
Æ Chon bã day ban ghep δbg theo âiãu kiãn:
ΣFbg ≥ Fcb
(2.21)
* Tênh âæång han:
Âæång han 1 næa ban ghep chëu toan bä læc N.
Âæång han goc âáu: Co Σlh
Æ Chiãu cao âæång han hh
Âæång han goc canh, âæång han vong: Chon chiãu cao âæång han hh ≤ δbg.
Æ Tênh chiãu dai âæång han Σlh . Æ Chiãu dai ban ghep Lbg.
- Chu y:
Co thã dung 1 hay 2 ban ghep. Loai 1 ban ghep co hiãn tæång lãch tám nãn êt dung
40
2. Näi thep hçnh våi thep hçnh:
Hçnh 2.26: -Lk thep hçnh va thep hçnh dung ban ghep hoàc thep goc.
4.4. Liãn kãt hän håp:
Khi âæång han âäi âáu thàng goc khäng âu kha nàng chëu læc, gia cæång thãm
ban ghep liãn kãt våi thep cå ban bàng âæång han goc Æ Liãn kãt hän håp .
Hçnh 2.27: Liãn kãt hän håp
- Æu : Tàng kha nàng chëu læc.
- Nhæåc: Æng suát táp trung lån, tän cäng chã tao (sau khi han âäi âáu phai gia
cäng nguäi lam phàng màt räi måi han cac ban ghep) Æ chè dung khi thát cán thiãt.
- Æng suát trong âæång han âäi âáu va trong ban ghep bàng nhau:
N
N
h
σ =
=
≤ Rk
(2.22)
F +
F
F +
F
bg
∑
∑
cb
bg
h
Fh : Diãn têch âæång han âäi âáu = Fcb : Diãn têch thep cå ban.
Täng diãn têch ban ghep:
N
Rkh
∑ Fbg=
- Fh
(2.23)
Chon bã räng ban ghep bbg = b -(20 ÷30)mm (âu bä trê âæång han).
Æ Tênh chiãu day ban ghep: δbg.
- Læc truyãn qua ban ghep: Nbg= σh. Fbg
- Chon chiãu cao âæång han hh ≤ δbg.
- Täng chiãu dai cán thiãt cua âæång han goc âã liãn kãt mät ban ghep å mät
phêa liãn kãt:
Nbg
Σlh =
(2.24)
(
)
γ.hh . β.Rg
min
41
C. LIÃN KÃT ÂINH TAN
ξ1. KHAI NIÃM CHUNG:
1.1.Khai niãm:
1.Âinh tan:
La âoan thep tron mät âáu tao mu sàn,
mät âáu tan thanh mu sau khi tra âinh vao liãn
kãt. Chã tao: Dung thep càt thanh tæng âoan räi
dung phæång phap dáp hay ren âã chã tao mu
âinh.
2.Cáu tao âinh:
- Chiãu dai cua âinh: Gäm 2 phán:
* Phán láp âáy lä âinh sau khi tan
xong.
Hçnh 2.28: Liãn kãt âinh tan
* Phán tao mu.
lâ = 1,12.∑δ +1,4.d (mm)
(2.25)
- Âæång kênh lä:
d = d0 + ( 1÷1,5) (mm)
(2.26)
Våi: do: Âæång kênh âinh.
do
d
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
27
28,5
30
31,5
(Kãt cáu nhe)
(Kãt cáu væa)
(Kãt cáu nàng)
Âæång kênh liãn kãt âinh tan la âæång kênh lä goi la âæång kênh tênh toan. Khi
tênh toan cho phep láy d=dlä
- Vát liãu lam âinh: Phai co tênh chát cå ly tæång âæång thep cå ban nhæng deo
hån. Thæång dung la thep CT3â (tênh chát cå ly giäng thep CT3 nhæng deo hån).
3.Cac loai âinh tan:
Âinh tan gäm cac loai:
Hçnh 2.29: Cac loai âinh tan
- Âinh âáu ban cáu: Dung phä biãn nhát
- Âinh âáu chçm: Dung cho nhæng kãt cáu yãu cáu phàng màt (canh trãn cua
dám cáu chay).
- Âinh âáu næa chçm: Dung khi khäng gian phêa âáu âinh bë han chã .
42
- Âinh âáu cao: Dung khi täng bã day cac ban thep Σδ > 5d âã tranh bë sæt mu
âinh .
1.2.Cac phæång phap tao lä:
Co 3 phæång phap
1.Phæång phap âät:
Ky hiãu loai C
- Æu: Nhanh, gia thanh ha.
- Nhæåc: Chè âät âæåc thep ban co chiãu
day δ ≤ 25 mm va âæång kênh lån nhát 26,5mm.
Âät tæng tám ghep lai nãn thiãu chênh xac.
Thanh lä khäng nhàn, xung quanh vung lä tæ 2
÷3mm co hiãn tæång cæng nguäi thep don Æ
kha nàng chëu tai trong âäng va chëu æng suát
táp trung kem.
Hçnh 2.30: phæång phap âät
2.Phæång phap khoan:
Ky hiãu lä loai C
- Æu: * Mæc âä chênh xac cua liãn kãt cao hån.
* Khàc phuc nhæåc âiãm co hiãn tæång cæng nguäi xung quanh thanh lä.
* Dung cho moi bã day va moi âæång kênh våi nhiãu loai thep khac nhau.
- Nhæåc: Nàng suát tháp (chám hån âät khoang 4 ÷5 lán).
3.Phæång phap âät räi khoan:
Ky hiãu lä loai B
- Âät lä nho hån, âæång kênh thiãt kã tæ 2÷3mm, sau âo âënh vë cac ban thep räi
khoan theo âæång kênh yãu cáu. Phæång phap nay han chã nhæåc âiãm va giæ âæåc æu
âiãm cua 2 phæång phap trãn nãn thæc tã thæång sæ dung.
1.3.Ky thuát tan âinh:
Co 2 cach: Tan nong va tan nguäi
1.Tan nong:
- Nung âinh âãn nhiãt âä t0 = 7000 ÷8000C, láy âinh ra va âàt vao lä, tç chàt âáu
co mu sàn, räi dung bua tan âáu kia. Khi tan thç thán âinh phçnh ra láp kên lä. Khi
nguäi thán âinh co lai tao khe hå tæ 0,05 ÷ 0,2mm (khe cang nho liãn kãt cang chàt).
Chiãu dai âinh cung co lai nhæng do bë cac ban thep giæ nãn thán âinh chëu keo (æng
suát tai thán âinh âat âãn 1200 ÷ 1500kg/cm2) con cac ban thep bë xiãt chàt lam tàng læc
ma sat giæa cac màt liãn kãt Æ sæ truyãn læc giæa cac tám thep âãu.
- Màt khac, âinh tan bë nung nong va nguäi chám nãn deo, liãn kãt co âä dai lån.
Nhå tênh chàt va tênh dai cua liãn kãt nãn co kha nàng chëu tai trong âäng va tai trong
nàng.
43
2.Tan nguäi:
Chè dung khi âæång kênh nho, dung å xæång cå khê co bua may lån. Âã âinh
khäng bë cong khi tan, täng bã day liãn kãt Σδ ≤ 5d. Thán âinh va lä khêt våi nhau
nhæng æng suát ban âáu nho tæ 200 ÷ 600 kg/cm2.
ξ2.CÁU TAO LIÃN KÃT ÂINH TAN:
2.1.Cac hçnh thæc liãn kãt âinh tan:
1.Näi thep ban:
- Liãn kãt chäng: Âån gian nhæng trong liãn kãt co hiãn tæång lãch tám nãn chè
dung trong træång håp co tai trong nho.
- Liãn kãt âäi âáu 01 ban ghep: Âån gian, âæåc dung khi khäng gian bë han chã.
Cung co hiãn tæång lãch tám nãn chè dung khi tai trong khäng lån.
- Liãn kãt âäi âáu 02 ban ghep: Truyãn læc âãu âàn, chëu læc tät.
Hçnh 2.31: Liãn kãt chäng
Hçnh 2.32: Liãn kãt däi âáu dung ban ghep
- Chu y:
Khi näi 02 thep cå ban khäng cung bã day thç phai âãm thãm thep ban âã cung
bã day, ban âãm nay keo dai ra khoi ban ghep âã âu tan 1 hang âinh liãn kãt ban âãm
våi thep cå ban .
- Yãu cáu:
* Âiãu kiãn diãn têch cua ban ghep:
∑ Fbg ≥ Fcb
(2.27)
* Bä trê âinh phai thuán tiãn cho chã tao va thi cäng, Âã âinh chëu læc tät, tám
thán âinh phai trung våi tám mu âinh. Nãn chon mät loai âinh âã tranh phæc tap va
nhám lán.
* Våi liãn kãt co hiãn tæång lãch tám (liãn kãt chäng, liãn kãt 01 ban ghep) Æ
phai tàng thãm 10% sä læång âinh cán thiãt.
44
2.Näi thep hçnh:
Thæång dung liãn kãt âäi âáu co ban ghep hoàc thep goc ghep la thep cung sä
hiãu, got bo båt säng goc.
Hçnh 2.33: Näi thep hçnh
2.2.Bä trê âinh:
1.Khai niãm:
* Âæång âinh: Cac âinh nàm trãn mät âæång thàng trong liãn kãt.
* Day âinh : Âæång âinh song song våi phæång læc tac dung.
* Hang âinh: Âæång âinh vuäng goc våi phæång læc tac dung
* Khoang cach min: Khoang cach täi thiãu giæa cac âinh trong liãn kãt âam bao
âiãu kiãn thi cäng va âiãu kiãn ep màt cho cac ban thep. Thæång dung cho khoang cach
giæa 2 hang âinh âã liãn kãt gon, êt tän thep.
* Khoang cach max: Khoang cach täi âa giæa cac âinh trong liãn kãt âam bao âã
cac ban thep cung lam viãc âæåc våi nhau. Thæång dung bä trê cho cac liãn kãt khäng
chëu læc va khoang cach cua cac day âinh.
2.Bä trê âinh
- Bä trê âinh trãn thep ban va trãn thep hçnh phai âam bao âiãu kiãn vã chëu læc
va thuán tiãn chã tao. Co 02 cach bä trê âinh:
* Bä trê song song : Âån gian nãn dung nhiãu.
* Bä trê so le: Phæc tap, nhæng tiãt kiãm ban ghep.
Hçnh 2.35: Bä trê âinh song song
Hçnh 2.34: Bä trê âinh song song
45
- Yãu cáu:
* Khoang cach giæa hang âinh ngoai cung âãn mep biãn vuäng goc våi
phæång chëu læc:
min 2d; max (4d; 8δ )
* Khoang cach giæa day âinh ngoai cung âãn mep biãn song song våi
phæång chëu læc:
min 1,5d; max (4d; 8δ )
* Khoang cach giæa cac âinh trong liãn kãt:
min 3d; max (8d; 12δ )
Våi: δ: bã day mong nhát trong cac ban thep liãn kãt.
* Khi thiãt kã cac khoang cach, bæåc âinh nãn lam tron 5mm mät âã dã gia cäng.
* Bä trê âinh trãn thep goc thç tuy kêch thæåc bã räng b cua canh thep goc âã bä
trê mät hoàc hai hang âinh so le hay song song.
b < 100 mm: Bä trê 1 hang âinh
100 ≤ b ≤ 150mm: Bä trê 2 hang so le.
b > 150mm : Bä trê 2 hang song song
* Thep chæ I va U: Cach bä trê âinh cung âæåc qui âënh nhæ âäi våi thep goc.
ξ3.TÊNH TOAN LIÃN KÃT ÂINH TAN
3.1.Sæ lam viãc cua liãn kãt âinh tan
Trong ban thán âinh tan khi
khäng co læc tac dung cung âa co æng
suát træåc trong thán âinh Nct do qua
trçnh tan âinh. Khi chëu læc, liãn kãt
lam viãc qua 3 giai âoan:
- Giai âoan 1: (Giai âoan âan häi)
Khi co ngoai læc N tac dung se xuát
hiãn læc ma sat Nms giæa cac ban thep
do co læc càng træåc Nct.
Hçnh 2.36: Sæ lam viãc cua liãn kãt âinh tan
Khi N ≤ Nms= f. Nct (f: Hã sä ma
sat phu thuäc bã màt tiãp xuc giæa
giæa cac ban thep) Æ læc truyãn tæ ban thep nay sang ban thep kia nhå ma sat. Å mäi
ban thep, æng suát tai âáu A lån nhát räi giam dán, âãn âáu B se triãt tiãu (1) Æ Âinh
chæa chëu tac dung ngoai læc N.
- Giai âoan 2: Khi N ≤ Nms= f. Nct, thán âinh chëu tac dung ngoai læc N bë ep chàt
vao thanh lä. Thán âinh chëu æng suát ep màt hoàc chëu læc càt giæa hai tám. Co hiãn
tæång træåt giæa cac ban thep va æng suát trong cac thán âinh phán bä khäng âãu. Cac
âinh ngoai cung chëu læc lån hån âinh å giæa (2)
- Giai âoan 3: (Giai âoan deo). Æng suát trong cac thán âinh phán bä âãu (3)
46
Tải về để xem bản đầy đủ
28 trang
21980
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Kết cấu thép - Chương 2: Liên kết", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_ket_cau_thep_chuong_2_lien_ket.pdf
