Giáo trình kết cấu thép

100 trang vanle 2090

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình kết cấu thép", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_ket_cau_thep.pdf

Nội dung text: Giáo trình kết cấu thép

ÂAÛI HOÜC ÂAÌ NÀÔNG Træåìng Âaûi hoc Baïch Khoa Khoa Xáy dæûng Dán duûng & Cäng nghiãûp Gvc. Ths. Phaûm Baï Läüc, Ths. Huyình Minh Sån Giaïo trçnh: KÃÚT CÁÚU THEÏP 2004 - 2005
Muûc luûc: Chæång måí âáöu: Kãút cáúu theïp duìng trong Xáy dæûng. Trang 3 Chæång 1: Nhæîng tênh cháút cå baín cuía theïp xáy dæûng. Trang 7 Chæång 2: Liãn kãút. Trang 27 Chæång 3: Dáöm theïp. Trang 55 Chæång 4: Cäüt vaì thanh neïn âuïng tám. Trang 78 Chæång 5: Daìn Theïp. Trang 89 2
Chæång måí âáöu: KÃÚT CÁÚU THEÏP DUÌNG TRONG XÁY DÆÛNG [1.Vë trê män hoüc Kãút cáúu Theïp: - Kãút cáúu theïp quan troüng båïi noï âæåüc sæí duûng räüng raîi trong xáy dæûng hiãûn âaûi, laìm bäü pháûn chëu læûc trong cäng trçnh, khäng chè trong xáy dæûng dán duûng vaì cäng nghiãûp maì coìn caí trong caïc ngaình cáöu âæåìng, thuíy låüi, thuíy âiãûn - Nàòm trong hãû thäúng caïc män hoüc kãút cáúu cuía chæång trçnh nhæ: Bã täng cäút theïp, kãút cáúu gaûch âaï, kãút cáúu gäù män hoüc kãút cáúu theïp cáön thiãút cho moüi kyî sæ, caïn bäü kyî thuáût trong caïc ngaình xáy dæûng, trang bë cho hoü nhæîng kiãún thæïc cå baín âãø thiãút kãú, thi cäng, sæía chæîa baío dæåîng kãút cáúu, cäng trçnh coï liãn quan âãún kãút cáúu theïp. - Viãûc kãút håüp, váûn duûng âuïng âàõn vaì âáyö âuí caïc kiãún thæïc cuía mäüt säú män hoüc khaïc nhæ: Sæïc bãön váût liãûu, cå hoüc kãút cáúu, váût liãûu xáy dæûng, kiãún truïc dán duûng, kiãún truïc cäng nghiãûp cuîng nhæ nãúu coï sæû liãn hãû so saïnh våïi phæång phaïp nghiãn cæïu, tênh toaïn caïc loaûi kãút cáúu khaïc seî giuïp cho quaï trçnh hoüc táûp nghiãn cæïu män hoüc thuáûn låüi, âaût kãút quaí. [2.Så læåüc lëch sæí phaït triãøn KC Theïp: - Kãút cáúu kim loaûi âæåüc tiìm ra såïm nháút åí Trung Quäúc, song so våïi kãút cáúu gäù, gaûch âaï, kãút cáúu theïp ra âåìi muäün hån vaì gàûp nhiãöu khoï khàn do kyî thuáût chãú taûo kim loaûi coìn haûn chãú. Cháu Áu, maîi âãún thãú kyí 17, måïi coï kãút cáúu bàòng gang - Bæåïc sang thåìi kyì phaït triãøn cuía chuí nghéa tæ baín, cuìng våïi sæû phaït triãøn cuía cäng thæång nghiãûp vaì giao thäng váûn taíi, kyî thuáût luyãûn kim vaì gia cäng kim loaûi bàõt âáöu phaït triãøn taûo âiãöu kiãûn cho kãút cáúu gang, theïp phaït triãøn nhanh. Tæì thãú kyí 17, nhiãöu cäng trçnh xáy dæûng bàòng gang theïp ra âåìi nhæ: maïi nhaì cung âiãûn vaì âãön thåì åí Nga (Thãú kyí 17), cáöu bàòng gang âáöu tiãn åí Cháu Áu nhëp daìi 30m åí Anh nàm 1776- 1779 Âãún âáöu thãú kyí 19,nhiãöu nhaì xæåíng bàòng sàõt âënh hçnh nhëp khaï låïn (15, 16, 34m) ra âåìi våïi hçnh thæïc liãn kãút âaî biãút duìng âinh taïn. - Âãún giæîa thãú kyí 19,caïc phæång phaïp luyãûn theïp måïi ra âåìi: Phæång phaïp Ä- Bu-Näúp (Nga - 1853), Phæång phaïp Bet-sme (Anh - 1856), phæång phaïp Maïc-tanh (Phaïp -1865) Tæì âoï kãút cáúu theïp bàõt âáöu phaït triãøn maûnh meî. Nàm 1885, N.Bã -naïc- Âäút tçm ra phæång phaïp haình häö quang âiãûn duìng âiãûn cæûc bàòng than vaì âãún nàm 1888, N. G.Sla-via-Näúp âæa ra phæång phaïp haìn âiãûn bàòng âiãûn cæûc kim loaûi Kãút cáúu theïp duìng liãn kãút haìn phaït triãøn vaì tråí nãn phäø biãún. Bãn caûnh âoï, lyï thuyãút tênh toïan cuîng âaût nhæîng tiãún bäü låïn: Â.I.Giu-raïp-xki (1822-1891) nghiãn cæïu vaì âæa ra lyï luáûn tênh daìn coï thanh xiãn, P.S. Da-xin-ski nghiãn cæïu phæång phaïp tênh toaïn cáúu kiãûn chëu Share-connect.blogspot.com 3
neïn Cuìng våïi sæû phaït triãøn cuía kyî thuáût luyãûn kim vaì chãú taûo cå khê, kãút cáúu theïp dáön dáön âaïp æïng yãu cáöu nhaì cäng nghiãûp, âoìi hoíi cáön truûc låïn, sæåìn phán xæåíng bàòng khung cæïng - Tæì nhæîng nàm 50 tråí vãö sau, åí Liãn Xä (cuî), træåìng phaïi kãút cáúu theïp ra âåìi vaì phaït triãøn theo 3 nguyãn tàõc: Tiãút kiãûm theïp, giaím cäng chãú taûo vaì náng cao täúc âäü thi cäng cäng trçnh kãút cáúu theïp. Nhåì âoï âaî âaût âæåüc nhæîng thaình tæûu låïn trong viãûc thäúng nháút hoïa vaì tiãu chuáøn hoïa kãút cáúu dæûa trãn hãû mädun thäúng nháút, âaût chè tiãu kinh tãú cao. Liãn Xä cuîng laì næåïc âáöu tiãn nghiãn cæïu vaì aïp duûng phæång phaïp tênh theo traûng thaïi gioïi haûn, håüp lyï hån vaì tiãút kiãûm váût liãûu theïp. Trãn cå såí nhæîng æu âiãøm näøi báût cuía váût liãûu vaì kãút cáúu theïp, nhæîng thaình tæûu cuía noï tiãúp tuûc phaït huy taïc duûng to låïn trong xáy dæûng vaì cäng nghiãûp nhåì nhæîng daûng váût liãûu theïp täút hån (theïp håüp kim nheû vaì bãön hån), hçnh thæïc kãút cáúu âån giaín, håüp lyï cuìng våïi phæång phaïp thi cäng nhanh vaì tiãn tiãún. -Viãût Nam våïi tiãöm nàng to låïn vãö nguyãn liãûu quàûng sàõt âaî såïm xáy dæûng nhaì maïy gang theïp (Thaïi Nguyãn), hoüc hoíi vaì váûn duûng nhæîng tiãún bäü vãö kãút cáúu theïp cuía Liãn Xä vaì thãú giåïi vaìo âiãöu kiãûn cuía mçnh, nhåì âoï cuîng âaût âæåüc nhæîng kãút quaí âaïng khêch lãû trong viãûc sæí duûng kãút cáúu theïp, âaî vaì âang âaïp æïng nhæîng yãu cáöu cuía sæû nghiãûp cäng nghiãûp hoïa, hiãûn âaûi hoïa âáút næåïc. [3.Âàûc âiãøm Kãút Cáúu Theïp: 1.Æu âiãøm: - Kãút cáúu an toaìn nháút vç: * Khaí nàng chëu læûc låïn: Cæåìng âäü váût liãûu theïp låïn nháút. 2 2 2 Theïp CT3: RK,N,U = 2100kg/cm ; RC = 1300 kg/cm , REM= 3200 kg/cm * Âäü tin cáûy cao: Cáúu truïc thuáön nháút, váût liãûu âaìn häöi-deío phuì håüp våïi giaí thiãút tênh toaïn vaì kãút cáúu theïp laìm viãûc phuì håüp våïi lyï thuyãút tênh toaïn. - Kãút cáúu nheû nháút: Giaím taíi troüng nhæng váùn âaím baío yãu cáöu chëu læûc. Âàûc træng båíi hãû säú: c= J/R ( J: Troüng læåüng riãng váût liãûu; R: Cæåìng âäü váût liãûu ) Theïp c= 3,7.10- 4 m-1; Gäù c= 4,5.10- 4 m-1; Bã täng c= 2,4.10- 3 m-1 . (Mäüt vç keìo theïp nhëp 18m nàûng 1,5 táún so våïi vç keìo cuìng kêch thæåïc bã täng cäút theïp nàûng 8 táún). - Âaût trçnh âäü cäng nghiãûp hoïa cao trong saín xuáút chãú taûo, dæûng làõp: Saín xuáút haìng loaût cáúu kiãûn riãng leí, giaím thåìi gian saín xuáút vaì thi cäng, giaím giaï thaình, phuì håüp saín xuáút cäng nghiãûp. - Thi cäng nhanh: Thuáûn tiãûn, cå âäüng trong váûn chuyãøn, làõp raïp. Share-connect.blogspot.com 4
- Coï tênh “ kên”: Khäng tháúm næåïc, khê phuì håüp cho caïc cäng trçnh bãø chæïa khê, cháút loíng 2.Nhæåüc âiãøm: - Dãù han gè: Täún nhiãöu chi phê baío vãû trong quaï trçnh sæí duûng. Æ Khàõc phuûc: -Choün hçnh thæïc cáúu taûo haûn chãú khe raînh, chäù loîm vç dãù âoüng cháút báøn, håi næåïc laìm theïp choïng gè ; -Choün loaûi sån vaì cäng nghãû sån phuì håüp; -Traïng kim loaûi hoàûc duìng theïp håüp kim khi cáön - Tênh phoìng hoía keïm: ÅÍ nhiãût âäü 500y600oC, theïp chuyãøn deío vaì máút khaí nàng chëu læûc. Æ Khàõc phuûc: Taûo låïp baío vãû kãút cáúu theïp bàòng váût liãûu khoï chaïy nhæ: Bã täng, gäúm, sån phoìng hoía [4.Phaûm vi sæí duûng KC Theïp: Thäng thæåìng, kãút cáúu theïp âæåüc sæí duûng khi cäng trçnh låïn (nhëp, chiãöu cao hay taíi troüng låïn ) hay cäng trçnh coï yãu cáöu sæí duûng âàûc biãût (âoìi hoíi kên, nheû, cäng trçnh taûm ). Phaûm vi sæí duûng nhæ sau: - Khung nhaì cäng nghiãûp: * Ráút nàûng: Nhëp l t 24m hoàûc H t 15m hoàûc Q t 50 táún vaì coï cháún âäüng. * Ráút nheû: Nhëp ld 15m hoàûc Q d 5 táún. - Cäng trçnh cäng cäüng : Chuí yãúu laì nhëp låïn l t 30y40m maì kãút cáúu BTCT khäng thêch æïng (Nhaì triãøn laîm, vç keìo nhaì thi âáúu; ga maïy bay ) - Cáöu âæåìng sàõt, âæåìng bäü: - Kãút cáúu cäüt, thaïp truû: Thaïp truyãön hçnh, thaïp daìn khoan - Kãút cáuú baín: Bãø chæïa cháút loíng, khê, voí loì cao, äúng dáùn âæåìng kênh låïn - Kãút cáúu di âäüng: Cæía van, cæía cäúng, caïc loaûi cáöu truûc coï troüng læåüng baín thán khäng låïn nãn ráút phuì håüp tênh cháút theïp. [5.Nhæîng yãu cáöu cå baín âäúi våïi KC Theïp: 1.Yãu cáöu sæí duûng: - Thoía maîn yãu cáöu chëu læûc quy âënh båíi âiãöu kiãûn sæí duûng : Kãút cáúu phaíi an toaìn: Âuí âäü bãön, âäü cæïng vaì äøn âënh. - Thoía maîn yãu cáöu kiãún truïc: Thoía maîn dáy chuyãön cäng nàng, hçnh thæïc goün, âeûp, haìi hoìa vaì cán âäúi, thoía maîn yãu cáöu thäng gioï chiãúu saïng - Âaím baío âäü bãön láu cuía cäng trçnh: Baío vãû kãút cáúu chäúng gè, chäúng chaïy, thuáûn tiãûn khi baío dæåîng, âaím baío niãn haûn sæí duûng Share-connect.blogspot.com 5
2.Yãu cáöu kinh tãú: -Tiãút kiãûm theïp: Gêa thaình váût liãûu theïp cao nãn cáön cán nhàõc giaíi phaïp kãút cáúu, cáön thiãút måïi sæí duûng váût liãûu theïp. Choün hçnh thæïc vaì cáúu taûo kãút cáúu håüp lyï. Duìng phæång phaïp tênh thêch håüp -Tiãút kiãûm thåìi gian thiãút kãú, cäng chãú taûo, váûn chuyãøn, cáøu làõp : Làõp raïp nhanh choïng, thuáûn tiãûn, caïc mäúi näúi åí hiãûn træåìng âån giaín goïp pháön haû giaï thaình. 3.Yãu cáöu âiãøn hçnh hoïa kãút cáúu theïp: - Theo nhiãöu mæïc âäü: Âiãøn hçnh hoïa cáúu kiãûn (xaì gäö, dáöm ,daìn ) ; âiãøn hçnh hoïa kãút cáúu (khung nhaì, cäüt âiãûn, bãø chæïa, nhëp cáöu ). - Muûc âêch: Traïnh thiãút kãú làûp laûi, choün âæåüc nhiãöu daûng kãút cáúu täúi æu vãö váût liãûu vaì giaï thaình. Chãú taûo säú læåüng låïn cáúu kiãûn, sæí duûng âæåüc thiãút bë chuyãn duìng, tàng nàng suáút, giaím thåìi gian chãú taûo. Sæí duûng thiãút bë dæûng làõp chuyãn duìng, tiãûn låüi, nhanh choïng Æ hoaìn thiãûn quaï trçnh dæûng làõp. Share-connect.blogspot.com 6
Chæång 1: NHÆÎNG TÊNH CHÁÚT CÅ BAÍN CUÍA THEÏP XÁY DÆÛNG [1.Theïp xáy dæûng: o Tæì quàûng (Fe2O3, Fe3O4) luyãûn trong loì dæåïi taïc duûng t âæåüc gang (%C > 1,7%), tiãúp tuûc luyãûn vaì khæí båït C trong gang seî âæåüc theïp (%C < 1,7%). Càn cæï vaìo haìm læåüng C% âãø phán biãût gang vaì theïp. Váût liãûu chuí yãúu laìm kãút cáúu theïp laì theïp than (theïp C) vaì theïp håüp kim tháúp, ngoaìi ra âäi khi coìn duìng gang âuïc laìm gäúi tæûa hoàûc håüp kim nhäm (ráút haûn chãú vç giaï thaình cao) . 1.1.Phán loaûi theïp xáy dæûng 1.Theo thaình pháön hoïa hoüc: Dæûa vaìo haìm læåüng C% trong theïp vaì caïc thaình pháön khaïc: - Theïp C : ( %C< 1,7% ) chia ra laìm 3 loaûi: * Theïp C tháúp ( %C < 0,22%): Deío, mãöm vaì dãù haìn. Theïp xáy dæûng laì theïp C tháúp. * Theïp C væìa (0,22 < %C < 0,6 %): Cæåìng âäü cao hån nhæng doìn * Theïp C cao ( 0,6% < %C< 1,7% ). - Theïp håüp kim: Coï thãm caïc thaình pháön kim loaûi khaïc: Cr,Ni,Mn âãø caíi thiãûn tênh cháút theïp. Theïp håüp kim tháúp coï haìm læåüng caïc kim loaûi < 2,5%. 2.Theo phæång phaïp luyãûn: Coï 2 loaûi - Theïp loì quay (Loì Bessmer, Thomas): Dung têch låïn 50-60 táún/meí; thåìi gian luyãûn nhanh 10-20 phuït/loì. Khoï khäúng chãú vaì âiãöu chènh thaình pháön, khäng loaûi hãút taûp cháút coï haûi, cáúu truïc khäng thuáön nháút nãn cháút læåüng tháúp , khäng duìng laìm kãút cáúu chëu taíi troüng nàûng , taíi troüng âäüng. - Theïp loì bàòng (Loì Martin): Dung têch nhoí hån 30y35 táún/meí,thåìi gian luyãûn láu 8y12h/loì. Coï thãø khäúng chãú vaì âiãøu chènh thaình pháön, âuí thåìi gian khæí hãút taûp cháút, cáúu truïc thuáön nháút nãn cháút læåüng cao, duìng laìm kãút cáúu chëu læûc.Tuy nhiãn, nàng suáút tháúp, giaï thaình cao. Æ Khàõc phuûc:Luyãûn bàòng loì thäøi äxy cháút læåüng tæång âæång loì bàòng, giaï thaình tháúp hån do nàng suáút cao, thåìi gian luyãûn nhanh hån (40y50 phuït/meí). 3.Theo phæång phaïp khæí äxy: Coï 3 loaûi Share-connect.blogspot.com 7
- Theïp ténh: Theïp loíng ra loì âæåüc khæí äxy vaì taûp cháút, traïnh âæåüc boüt khê trong theïp nãn cáúu truïc thuáön nháút, cháút læåüng cao nãn âæåüc duìng laìm kãút cáúu chëu taíi troüng nàûng, taíi troüng âäüng. - Theïp säi: Theïp loíng ra loì âäø vaìo khuän, boüt khê O2 , CO2 chæa ra hãút âaî nguäüi, taûo nhæîng chäù khuyãút táût, dãù sinh æïng suáút táûp trung khi chëu læûc vaì bë laîo hoïa, dáùn âãún phaï hoaûi doìn, khäng nãn duìng laìm kãút cáúu chëu læûc chênh . - Theïp næía ténh: Cháút læåüng vaì giaï thaình trung gian giæîa 2 loaûi trãn . 1.2.Cáúu truïc vaì thaình pháön hoïa hoüc cuía theïp: 1.Cáúu truïc tinh thãø: Cáúu truïc theïp (hçnh 1.1) taûo båíi: - Ferit: Fe nguyãn cháút, chiãúm 99% thãø têch , deío vaì mãöm. - Ximentic: Håüp cháút Fe3C, cæïng vaì doìn do thaình pháön C. - Maìng peclit: Häøn håüp Fe vaì Fe3C, laì maìng âaìn häöi, bao quanh ferit. Maìng caìng daìy, theïp caìng cæïng vaì keïm deío. Hçnh 1.1: Cáúu truïc tinh thãø 2.Thaình pháön hoïa hoüc: - Fe chiãúm 99 %. - C: Coï haìm læåüng nhoí hån 1,7%. Læåüng C caìng cao, theïp coï cæåìng âäü låïn nhæng doìn nãn khoï haìn vaì khoï gia cäng. Yãu cáöu theïp xáy dæûng coï: %C < 0,22%. - Caïc thaình pháön coï låüi: * Mn: 0,4 y 0,65 %. Tàng cæåìng âäü,âäü dai, nhæng laìm theïp doìn Æ %Mn < 1,5% * Si:0,12 y 0,35%. Tàng cæåìng âäü nhæng giaím tênh chäúng gè, khoï haìn Æ %Si < 0,3%. - Caïc thaình pháön coï haûi: * P: Giaím tênh deío vaì âäü dai va chaûm, theïp doìn åí nhiãût âäü tháúp. * S: Laìm theïp doìn åí nhiãût âäü cao, dãù næït khi reìn vaì haìn. * O2 ,N2: Laìm theïp doìn, cáúu truïc khäng thuáön nháút Æ %O2< 0,05 %; %N2< 0,0015%. Ngoaìi ra trong theïp håüp kim coìn coï thãm mäüt säú thaình pháön Ni, Cr,Cu âãø caíi thiãûn tênh cháút theïp. 1.3.Säú hiãûu cuía theïp xáy dæûng: 1.Theïp C: Theo kyï hiãûu Liãn Xä (cuî) tæì CTOy CT7. Chè säú caìng cao haìm læåüng C caìng låïn, theïp coï cæåìng âäü cao nhæng keïm deío khoï haìn vaì gia cäng. Share-connect.blogspot.com 8
* CTo: Deío, duìng laìm kãút cáúu khäng chëu læûc: Buläng thæåìng, âinh taïn, chi tiãút * CT1 ,CT2: Mãöm , cæåìng âäü tháúp, duìng trong kãút cáúu voí. * CT3: Phäø biãún nháút trong xáy dæûng, thæåìng laì theïp loì bàòng-säi hoàûc theïp næía ténh. Kãút cáúu chëu taíi troüng nàûng, âäüng duìng theïp loì bàòng-ténh. * CT4: Cæåìng âäü cao, duìng trong cäng nghiãûp âoïng taìu. * CT5: Khoï gia cäng chãú taûo, khoï haìn chè duìng cho kãút cáúu âinh taïn. * CT6, CT7: Quïa cæïng, doìn khäng duìng âæåüc trong xáy dæûng, chè duìng laìm maïy cäng cuû 2.Theïp håüp kim tháúp: Ngaìy caìng phäø biãún trong xáy dæûng nhåì cæåìng âäü cao, bãön vaì chäúng gè täút. Theo kyï hiãûu LiãnXä (cuî), caïc chè säú chè thaình pháön hoïa hoüc vaì haìm læåüng C. Vê duû: 15XCH*3: 0,15% C, C: Silic, H:Ni , 3: Cu. [2.Sæû laìm viãûc cuía theïp chëu keïo: Sæû laìm viãûc chëu keïo laì daûng chëu læûc cå baín cuía theïp, qua âoï coï thãø tháúy âæåüc caïc âàûc træng cå hoüc chuí yãúu cuía theïp nhæ : æïng suáút giåïi haûn, biãún daûng giåïi haûn, mäduyn âaìn häöi 2.1.Biãøu âäö æïng suáút - biãún daûng: - Keïo mäüt náøu theïp mãöm CT3 tiãu chuáøn bàòng taíi troüng ténh tàng dáön. Veî biãøu âäö quan hãû æïng suáút (V) - biãún daûng tæång âäúi (H), hçnh 1.2: Truûc tung Oy biãøu thë æïng suáút V = N/ F (KN/cm2). Truûc hoaình Ox biãøu thë biãún daûng tæång âäúi H = 'l /l %. ( F,l: Tiãút diãûn vaì chiãöu daìi ban âáöu cuía máùu theïp ) . - Biãøu âäö gäöm 4 giai âoaûn: Hçnh 1.2: Biãøu âäö keïo cuía theïp carbon tháúp. 1.Giai âoaûn 1 ( Giai âoaûn âaìn häöi ) Share-connect.blogspot.com 9
* Âoaûn OA: Âoaûn thàóng. Quan hãû V - H tuyãún tênh. Váût liãûu laìm viãûc theo âënh luáût Hooke: 6 2 V = E.H ( E: Mäduyn âaìn häöi, theïp CT3 coï E=2,1.10 Kg/cm ). Âãún A, thäi taïc duûng, váût liãûu khäi phuûc laûi traûng thaïi ban âáöu. Giai âoaûn naìy goüi 2 laì: Giai âoaûn tyí lãû. ÆÏng suáút tyí lã û Vtl = VA= 2000 Kg/cm .HA = H tl= 0,2 %. * Âoaûn AA’: Håi cong. Khäng coìn giai âoaûn tyí lãû nhæng theïp váùn laìm viãûc âaìn häöi, biãún daûng seî máút âi khi khäng coìn taíi troüng. 2.Giai âoaûn 2 ( Giai âoaûn âaìn häöi - deío) * Âoaûn A’B: Âoaûn cong.Váût liãûu laìm viãûc âaìn häöi - deío. E z const vaì giaím dáön Hçnh 1.3: Biãøu âäö ke2ïo cuía theïp âãún 0. Âãún B thäi taïc duûng, biãøu âäö seî qua A tråí vãö 0. VB = Vc = 2400 Kg/cm . carbon cao. 3.Giai âoaûn 3 ( Giai âoaûn chaíy deío) * Âoaûn BC: Háöu nhæ nàòm ngang. Biãún daûng tàng nhæng æïng suáút khäng tàng. Âãún C, thäi taïc duûng, váût liãûu tråí vãö theo âæåìng giaím taíi C0’ // A0 Æ Theïp coï biãún 2 daûng dæ 00’. VC= VB= Vc = 2400 Kg/cm . H = 0,2 %y 2,5%. 4.Giai âoaûn 4 ( Giai âoaûn tæû gia cæåìng, cuíng cäú) * Âoaûn CD: Âoaûn cong thoaíi . Theïp khäng chaíy næîa maì laûi nhæ coï veí chëu âæåüc læûc Æ Theïp tæû gia cæåìng. Sau âoï, biãún daûng tàng nhanh, tiãút diãûn máùu theïp bë thu heûp 2 vaì bë keïo âæït åí VD= Vb= 3800y4000 Kg/cm . HD= H b= 20 y25 %. Giaíi thêch: Dæûa vaìo cáúu truïc haût cuía theïp vaì cáúu truïc tinh thãø cuía caïc haût ferit. Maûng nguyãn tæí cuía caïc tinh thãø haût ferit coï nhæîng khuyãút táût (biãún vë) laìm cho caïc pháön tinh thãø ferit khi chëu læûc dãù bë træåüt tæång âäúi våïi nhau. Trong giai âoaûn tyí lãû, biãún daûng cuía theïp laì do biãún daûng häöi phuûc âæåüc cuía caïc maûng nguyãn tæí. Sau âoï, mäüt säú haût feri tcoï biãún vë xuáút hiãûn træåüt laìm biãún daûng tàng nhanh hån æïng suáút (giai âoaûn âaìn häöi deío). Khi æïng suáút tiãúp tuûc tàng, sæû træåüt caïc haût riãng leí phaït triãøn thaình âæåìng træåüt laìm theïp biãún daûng låïn våïi æïng suáút khäng âäøi (giai âoaûn chaíy deío). Sau âoï, maìng peclit cæïng hån so våïi ferit nguyãn cháút ngàn caín biãún daûng cuía caïc tinh thãø. ÆÏng suáút do âoï tiãúp tuûc tàng (giai âoaûn tæû gia cæåìng). Khi æïng suáút táûp trung chäù tiãút diãûn thu heûp væåüt quaï læûc tæång taïc nguyãn tæí, theïp måïi bë âæït. Nháûn xeït: - Vãö quan niãûm tênh : Khi æïng suáút trong theïp væåüt quaï giåïi haûn chaíy, theïp coi nhæ khäng coìn khaí nàng laìm viãûc bçnh thæåìng do biãún daûng quaï låïn Æ Láúy giåïi haûn chaíy Vc laìm giåïi haûn khäng âæåüc pheïp væåüt qua. Màût khaïc, khi V < Vc , biãún daûng kãút cáúu nhoí nãn phuì håüp våïi caïc giaí thiãút cuía sæïc bãön váût liãûu. Giai âoaûn 1: Giai âoaûn âaìn häöi. V < Vtl : Duìng lyï thuyãút âaìn häöi. E= const Giai âoaûn 2: Giai âoaûn âaìn häöi-deío. Vtl < V < Vc: Duìng lyï thuyãút âaìn häöi - deío. E z const. V = Vc : Duìng lyï thuyãút deío. E= 0. - Hiãûn tæåüng “thãöm chaíy”: Chè xaíy ra åí theïp coï haìm læåüng C% = 0,1y0,3% . Nãúu khäng, sau giai âoaûn âaìn häöi, âæåìng cong chuyãøn ngay sang giai âoaûn tæû gia cæåìng. Share-connect.blogspot.com 10
Âäúi våïi theïp naìy, quy æåïc láúy giåïi haûn chaíy tæång æïng våïi biãún daûng H = 0,2 %. Biãøu âäö váût liãûu doìn coï daûng nhæ hçnh 1.3. 2.2.Tênh toaïn cáúu kiãûn chëu keïo: Tênh theo âiãöu kiãûn bãön * Cáúu kiãûn khäng cho pheïp biãún daûng deío: N V = d J .R (1.1) Fth Fth : Diãûn têch tiãút diãûn thu heûp. J : Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc. * Cáúu kiãûn cho pheïp biãún daûng deío: N V = d J .Rb / Jb (1.2 ) Fth Våïi: Jb = 1,3 2.3.Caïc âàûc træng cå hoüc chuí yãúu cuía theïp Biãøu âäö keïo cho tháúy caïc âàûc træng cå hoüc chuí yãúu cuía theïp quy âënh trong quy phaûm tuìy maïc theïp, âoï laì: - Moâun âaìn häöi E: Âäü däúc cuía âoaûn thàóng OA. E= V /H = tg D. (D: Goïc nghiãng 6 2 cuía biãøu âäö âaìn häöi - Theïp CT3 E= 2 .10 Kg/cm ) . Giai âoaûn tyí lãû E= const, giai âoaûn chaíy E=0, giai âoaûn tæû gia cæåìng, E ráút nhoí vaì E | 0. - Giåïi haûn tyí lãû Vtl : Giaï trë æïng suáút giåïi haûn váût liãûu laìm viãûc theo âënh luáût Hooke. -Giåïi haûn chaíy Vc: Quan troüng nháút vç âoï laì æïng suáút låïn nháút coï thãø coï trong váût liãûu maì khäng âæåüc pheïp vuåüt qua. Khi æïng suáút trong kãút cáúu âaût Vc (Theïp CT3, Vc = 2400 Kg/cm2 ), coi nhæ kãút cáúu âaût traûng thaïi giåïi haûn vãö cæåìng âäü Æ laì càn cæï xaïc âënh cæåìng âäü tênh toaïn cuía theïp. - Giåïi haûn bãön Vb: Cæåìng âäü tæïc thåìi cuía theïp khi bë keïo âæït, Âäúi voïi theïp CT3, Vb > Vc do âoï noï xaïc âënh vuìng an toaìn dæû træî giæîa hai traûng thaïi laìm viãûc vaì phaï hoaûi. Âäúi våïi theïp khäng coï thãöm chaíy, Vb laì trë säú giåïi haûn æïng suáút laìm viãûc (kãø thãm hãû säú an toaìn). Âäúi våïi theïp coï thãöm chaíy nhæng cho pheïp biãún daûng deío coï thãø láúy æïng suáút giåïi haûn theo Vb (kãø thãm hãû säú an toaìn). - Biãún daûng khi âæït: Âàûc træng cho âäü deío vaì âäü dai cuía theïp. Theïp CT3 coï Hb=20y25% >> Hc= 0,2% chæïng toí theïp khäng bao giåì bë keïo âæït khi coìn åí traûng thaïi deío. Theïp chè bë phaï hoaûi khi âaî chuyãøn sang doìn. Giaíi thêch: Nãúu êt C, maìng peclit khäng âuí âãø ngàn caïc haût ferit træåüt. Ngæåüc laûi, maìng peclit daìy luän luän ngàn caín khäng cho caïc haût ferit træåüt nãn biãøu âäö seî háöu nhæ khäng coï thãöm chaíy. Share-connect.blogspot.com 11
[3.Sæû laìm viãûc cuía theïp chëu neïn: Theïp chëu neïn bë phaï hoaûi dæåïi 2 daûng: Máút khaí nàng chëu læûc hoàûc máút äøn âënh. - Âäúi våïi máùu ngàõn: (Chiãöu cao máùu l khäng låïn hån 5 âãún 6 láön so våïi bãö räüng) Sæû laìm viãûc chëu neïn khäng khaïc máúy so våïi khi chëu keïo, cuîng coï caïc giai âoaûn âaìn häöi, chaíy vaì tæû gia cæåìng, tæïc laì coï cuìng caïc âàûc træng cå hoüc nhæ : Giåïi haûn tyí lãû Vtl , giåïi haûn chaíy Vc ,Hc ,mädun âaìn häöi E Tuy nhiãn, trong giai âoaûn tæû gia cæåìng khäng xaïc âënh âæåüc giåïi haûn bãön Vb vç theïp khäng bë keïo âæït maì bë phçnh ra vaì tiãúp tuûc chëu âæåüc taíi troüng låïn Æ Theïp bë phaï hoaûi laì do biãún daûng låïn. - Âäúi våïi máùu daìi: Thæåìng theïp máút khaí nàng chëu læûc chuí yãúu laì do máút äøn âënh. 3.1.Hiãûn tæåüng máút äøn âënh: Xeït thanh thàóng chëu taïc duûng læûc neïn âuïng tám P. - Khi P coìn nhoí, dæåïi taïc duûng cuía læûc ngáùu nhiãn H, thanh lãûch khoíi vë trê ban âáöu (læûc P váùn âuïng tám), thäi taïc duûng H, thanh tråí vãö traûng thaïi ban âáöu Æ thanh åí traûng thaïi cán bàòng äøn âënh. - Khi P âaût giaï trë giåïi haûn Pth , dæåïi taïc duûng cuía H ngáùu nhiãn duì nhoí khi thäi taïc duûng, thanh khäng thãø tråí vãö traûng thaïi ban âáöu Æ Thanh âaî bë máút äøn âënh. Hçnh 1.4: Hiãûn tæåüng máút äøn âënh. 3.2.Tênh toaïn äøn âënh thanh chëu neïn: - Hiãûn tæåüng: Khi læûc neïn P = Pth , thanh khäng coìn thàóng maì bë uäún cong trong màût phàóng coï âäü cæïng nhoí nháút. Sau âoï duì tàng P lãn ráút êt thanh váùn bë cong nhanh vaì máút khaí nàng chëu læûc. Âäúi våïi thanh chëu neïn, tênh toaïn äøn âënh laì xaïc âënh Pth, tæì âoï tçm ra Vth . -Âiãöu kiãûn thanh äøn âënh: V < Vtl. 1.Cäng thæïc Euler: Xaïc âënh Pth cho thanh âaìn häöi chëu neïn 2 âáöu liãn kãút khåïp laì : 2 S EJ min Pth= 2 (1.3) l0 E: Mädun âaìn häöi cuía váût liãûu. Jmin: Mämen quaïn tinh nhoí nháút cuía tiãút diãûn. lo : Chiãöu daìi tênh toïan cuía thanh. lo= P .l (1.4 ) Share-connect.blogspot.com 12
P : Hãû säú phuû thuäüc hçnh thæïc liãn kãút 2 âáöu thanh. Hçnh 1.5: Hãû säú P theo daûng liãn kãút 2 âáöu thanh neïn 2 Pth S EJ min ÆÏng suáút tåïi haûn: Vth = = 2 Fng l0 Fng J min Coï: rmin = (1.5) :Baïn kênh quaïn tênh tiãút diãûn Fng l O = 0 (1.6) : Âäü maính cuía cáúu kiãûn rmin S 2 E o V = (1.7) th O2 -Nháûn xeït: * Vth phuû thuäüc âäü maính O vaì E (âàûc træng cå hoüc váût liãûu) maì khäng phuû thuäüc ngoaûi læûc taïc duûng. * Thanh coï rmin caìng låïn, Vth caìng låïn tæïc khaí nàng chëu læûc cuía thanh caìng cao. Æ Cuìng diãûn têch theïp, tiãút diãûn coï baïn kênh quaïn tênh r låïn nháút laì hçnh thæïc tiãút diãûn håüp lyï nháút. Chæïng minh cäng thæïc Euler: Boí qua troüng læåüng baín thán thanh, mämen tiãút diãûn x khi thanh máút äøn âënh: Mx= Pth.y. Giaí thiãút khi máút äøn âënh theïp coìn laìm viãûc âaìn häöi (E= const) phæång trçnh vi phán gáön âuïng cuía âæåìng âaìn häöi thanh chëu neïn laì: M P .y(x) P .y(x) y’’(x)= - X = - th hay y’’(x)+ th = 0 E.J min E.J min E.J min P Âàût D2 = th E.J min Æ y’’(x)+ D2.y (x) = 0 Nghiãûm täøng quaït phæång trçnh: y(x) = AsinDx +BcosDx. Âiãöu kiãûn biãn: x=0, y=0 Æ B=0; x=l, y=0 Æ AsinD =0. Az0 (Vç nãúu A=0 thç luän coï y(x)=0 traïi giaíi thiãút ban âáöu thanh âaî máút äøn âënh (y(x)z 0) Æ sinDl = 0 n 2 .S 2 .E.J Æ D= n.S/ l. So saïnh cäng thæïc D2 Æ P = min . th l 2 S 2 .E.J Khi thanh máút äøn âënh, chè cáön P âaût trë säú nhoí nháút n=1Æ P = min . th th l 2 2.Cäng thæïc Euler måí räüng: Share-connect.blogspot.com 13
- Cäng thæïc (1.3) (1.7) chè âuïng khi thanh laìm viãûc trong miãön âaìn häöi Vth< Vtl : E= const. S 2 E E 2 Æ Âäúi våïi theïp CT3 : Vth = 2 < Vtl = 2000 Kg/cm O t S . =105. O V tl Khi thanh coï O < 105: træåïc khi máút äøn âënh âaî coï mäüt pháön váût liãûu chuyãøn sang laìm viãûc åí giai âoaûn deío. E= dV/dH Æ Cäng thæïc Euler måí räüng: 2 S Eq V = (1.8 ) th O2 EJ EJ Våïi: E = 1 2 (1.9 ) q J Eq : Mäâun âaìn häöi quy æåïc. E, Ed: Mädun âaìn häöi vaì mäâun biãún daûng deío J1, J2: Mämen quaïn tênh cuía pháön tiãút diãûn laìm viãûc âaìn häöi vaì pháön tiãút diãûn biãún daûng deío. J: Mämen quaïn tênh cuía caí tiãút diãûn. Chæïng minh Eq: V .y .dF V y dF Mämen M = ³ 1 1 + ³ 2 2 F1 F2 E.y1 Ed .y 2 Våïi V1 = ; V2 = ; P P E 2 E d 2 M =.y 1.dF + y 2 .dF ³ P ³ P F1 F2 E; Ed : giaí sæí laì hàòng säú E.J1 Ed .J 2 E q .J EJ1 EJ 2 Æ M= + = hay E = P P P q J - Thæûc tãú thanh neïn doüc truûc luän chëu caïc taïc nhán gáy uäún (âäü lãûch tám ngáùu nhiãn, âäü cong ban âáöu ) do âoï khäng coï neïn doüc truûc hoaìn toaìn maì phaíi kãø âãún âäü V lãûch tám nhoí, âàûc træng båíi hãû säú uäún doüc: M = th (1.10) V c Nãúu láúy cæåìng âäü tênh toaïn cuía theïp R= Vc Æ Vth= M.R S 2 E Màût khaïc: Vth= 2 O S 2 E Æ M 2 (1.11) R.O Nãn M phuû thuäüc maïc theïp vaì âäü maính cáúu kiãûn (O): M = f (O)Æ Tra phuû luûc I.2 3.Tênh toaïn thanh chëu neïn: Phaíi tênh caí 2 âiãöu kiãûn: Share-connect.blogspot.com 14
N - Âiãöu kiãûn bãön: V = d R (1.12) Fth Fth :Diãûn têch tiãút diãûn thu heûp N - Âiãöu kiãûn äøn âënh: V = d M.R (1.13) Fng Fng: Diãûn têch tiãút diãûn nguyãn Giaíi thêch: Såí dé tênh äøn âënh âæåüc láúy Fng , boí qua giaím yãúu vç sæû giaím yãúu cuûc bäü trãn màût càõt ngang chè aính hæåíng âãún âäü bãön maì khäng aính hæåíng nhiãöu âãún âäü äøn âënh [4.Sæû laìm viãûc cuía theïp chëu uäún: 4.1.Sæû laìm viãûc cuía cáúu kiãûn chëu uäún: Hçnh 1.6: Sæû laìm viãûc cuía cáúu kiãûn chëu uäún 1. Trong giai âoaûn âaìn häöi: - Khi P nhoí, biãøu âäö æïng suáút daûng tam giaïc. Caïc thaình pháön näüi læûc M sinh ra æïng suáút phaïp V vaì Q sinh ra æïng suáút tiãúp W . - Âiãöu kiãûn bãön cuía dáöm chëu uäún trong giai âoaûn âaìn häöi : M V = d J .R (1.14) Wth Q.S W d J.R (1.15) J.b c M, Q: Mämen vaì læûc càõt do taíi troüng tênh toïan Wth : Mämen khaïng uäún cuía tiãút diãûn giaím yãúu S : Mämen ténh cuía pháön tiãút diãûn nguyãn træåüt âäúi våïi truûc trung hoìa b : Bãö räüng cáúu kiãûn - Khi P låïn, mämen tàng, æïng suáút V tàng theo, khi caïc thåï biãn âaût giåïi haûn chaíy V = Vc, giai âoaìn âaìn häöi kãút thuïc (I). âh Mgh = Vc .Wth (1.16) 2. Trong giai âoaûn coï biãún daûng deío: -Tiãúp tuûc tàng P, do tênh cháút “thãöm chaíy” nãn duì biãún daûng tàng, æïng suáút caïc thåï biãn váùn khäng tàng, chè coï æïng suáút caïc thåï bãn trong tiãúp tuûc tàng vaì âaût giåïi haûn chaíy, vuìng deío lan dáön vaìo caïc thåï trong. Khi toaìn bäü tiãút diãûn âaût giåïi haûn chaíy V = Vc , biãøu âäö æïng suáút coï daûng hçnh chæî nháût (II). Taûi tiãút diãûn âàût læûc P xuáút hiãûn “khåïp Share-connect.blogspot.com 15
deío” laìm hai pháön dáöm coï thãø xoay âæåüc. ÅÍ traûng thaïi naìy, toaìn bäü tiãút diãûn dáöm laìm viãûc trong giåïi haûn deío. Mämen âaût giaï trë giåïi haûn vaì khäng tàng âæåüc næîa, dáöm bë phaï hoaûi. â V y.dF V Mgh = c . ³ = c . Wd (1.17) F - Âiãöu kiãûn bãön cuía dáöm chëu uäún coï xeït âãún biãún daûng deío laì : M V = d J .R (1.18) Wd Wd = St + Sd : Mämen khaïng uäún deío. St , Sd: Mämen ténh cuía pháön trãn, dæåïi âäúi våïi truûc trung hoìa cuía tiãút diãûn. * Tiãút diãûn hçnh chæî nháût: M d V .W b.h 2 / 4 gh c d Æ dh = = 2 = 1,5 Wd = 1,5 W M gh V c .W b.h / 6 * Tiãút diãûn chæî I, > : Wd = (1,12 y 1,13) W Æ Khaí nàng chëu uäún khi hçnh thaình khåïp deío låïn hån khi laìm viãûc âaìn häöi. - Âiãöu kiãûn cho pheïp kãø âãún biãún daûng deío: * Dáöm phaíi âaím baío âiãöu kiãûn äøn âënh täøng thãø. * Taíi troüng taïc duûng laì taíi troüng ténh * Taûi vë trê Mmax (xuáút hiãûn khåïp deío) coï æïng suáút tiãúp W d 0,3.R Nãn sæí duûng viãûc tênh khåïp deío åí dáöm liãn tuûc. - Nãúu trãn tiãút diãûn dáöm coï caí æïng suáút phaïp V vaì æïng suáút tiãúp W âäöng thåìi taïc duûng thç tiãút diãûn seî nhanh choïng âaût giåïi haûn chaíy khi: 2 2 Vtâ = V 3W = Vc Biãøu âäö æïng suáút coï daûng hçnh cong. Sæû chaíy khäng chè bàõt âáöu tæì caïc thåï biãn V c khi V = Vc maì coï thãø bàõt âáöu tæì caïc thåï bãn trong khi W = (æïng suáút chaíy khi træåüt 3 thuáön tuïy). Quy phaûm cho pheïp tênh gáön âuïng cáúu kiãûn chëu uäún âäöng thåìi våïi chëu càõt coï kãø âãún biãún daûng deío theo cäng thæïc: : 2 2 Vtâ = V 3W d 1,15. J .R (1.19) Âäúi våïi tiãút diãûn chæî I, hiãûn tæåüng chaíy coï thãø xaíy ra træåïc tiãn åí chäù näúi giæîa baín buûng vaì baín caïnh vç coï V vaì W låïn nãn kiãøm tra theo (1.19) 4.2.Tênh toaïn cáúu kiãûn chëu uäún: M - Tênh theo âiãöu kiãûn cæåìng âäü: V = d J .R (1.14) Wth Q.S W = d J .R (1.15) J.G C - Tênh theo âiãöu kiãûn biãún daûng: f d > f @ (1.20) Share-connect.blogspot.com 16
f: Biãún daûng do taíi troüng tiãu chuáøn gáy ra trong cáúu kiãûn. [f]: Biãún daûng giåïi haûn. Tra phuû luûc I.3. [5.Phaï hoaûi doìn: Sæû phaï hoaûi cuía theïp khi laìm viãûc coï 2 loaûi: - Phaï hoaûi deío: Phaï hoaûi khi biãún daûng låïn, xaíy ra do sæû træåüt cuía caïc phán tæí khi ngoaûi læûc taïc duûng låïn hån læûc chäúng træåüt giæîa chuïng. - Phaï hoaûi doìn: Phaï hoaûi khi biãún daûng coìn nhoí, âäüt ngäüt vaì keìm theo vãút næït do caïc phán tæí taïch råìi nhau khi læûc tæång taïc giæîa chuïng máút âi Æ Nguy hiãøm hån nhiãöu so våïi phaï hoaûi doìn. - Theïp luän coï læûc chäúng træåüt nhoí hån læûc keïo âæït nãn bçnh thæåìng theïp chè coï thãø bë phaï hoaûi deío (máút khaí nàng chëu læûc do biãún daûng quaï låïn). Trong nhæîng âiãöu kiãûn âàûc biãût (theïp bë laîo hoïa,biãún cæïng, chëu æïng suáút cuûc bäü, chëu taíi troüng làûp ) theïp måïi bë phaï hoaûi doìn (âæït gaîy, suûp âäø ) ráút nguy hiãøm: 5.1.Hiãûn tæåüng cæïng nguäüi: -Keïo mäüt máùu theïp âãún giai âoaûn deío, boí taíi, theïp coï biãún daûng dæ Hb. Gia taíi láön thæï hai, theïp láûp laûi theo âæåìng giaím taíi láön thæï nháút, thãöm chaíy cuía theïp do âoï giaím âi. Nãúu láön âáöu keïo theïp âãún quaï biãún daûng deío thç nhæîng láön chëu taíi sau, theïp laìm viãûc háöu nhæ trong giai âoaûn âaìn häöi, giåïi haûn âaìn häöi tàng, nhæng biãún daûng phaï hoaûi giaím âi ráút nhiãöu. - Váûy sau khi theïp bë biãún daûng deío åí o t thæåìng, khi chëu læûc tråí laûi tråí nãn cæïng Hçnh 1.7: Hiãûn tæåüng cæïng nguäüi cuía theïp hån, giåïi haûn âaìn häöi cao hån nhæng biãún daûng khi phaï hoaûi laûi tháúp hån, theïp âaî chuyãøn sang doìn. Hiãûn tæåüng tàng giåïi haûn âaìn häöi do bë biãún daûng deío træåïc goüi laì hiãûn tæåüng “cæïng nguäüi”. Noï laìm tàng cæåìng âäü cuía theïp nhæng laìm theïp doìn khäng coï låüi cho kãút cáúu theïp. Vê duû: uäún nguäüi cáúu kiãûn, càõt maïy, âäüt läù Æ Cáön chuï yï haûn chãú caïc nguyãn nhán gáy cæïng nguäüi theïp khi chãú taûo. Giaíi thêch: Sau khi theïp laìm viãûc åí ngoaìi giåïi haûn âaìn häöi, khi khäng chëu læûc næîa seî coï biãún daûng dæ laìm giaím biãún daûng khi theïp chëu læûc laûi vaì theïp tråí nãn doìn. Tuy nhiãn, coï træåìng håüp khi giaím biãún daûng luïc phaï hoaûi khäng quan troüng làõm, coï thãø låüi duûng hiãûn tæåüng naìy âãø tàng cæåìng âäü theïp : Keïo nguäüi theïp âãø laìm cäút theïp cho cáúu kiãûn BTCT Share-connect.blogspot.com 17
5.2.Hiãûn tæåüng giaì theïp: - Láúy hai máùu theïp saín xuáút cuìng mäüt meí, máùu thæï nháút keïo ngay (I), máùu thæï hai âãø vaìi chuûc nàm sau måïi keïo (II), thç máùu thæï hai seî coï giåïi haûn chaíy (cæåìng âäü) cao hån nhæng âäü deío tháúp hån máùu thæï nháút Æ Máùu thæï hai âaî chuyãøn sang doìn. Hiãûn tæåüng cæåìng âäü theïp tàng lãn theo thåìi gian nhæng âäü biãún daûng vaì dai giaím âi goüi laì hiãûn tæåüng “giaì theïp “. Giaíi thêch: Khi saín xuáút trong haût ferit coìn láùn taûp cháút, qua thåìi gian, taûp cháút Hçnh 1.8: Hiãûn giaì cuía theïp taïch khoíi haût ferit vaì laìm âáöy maìng peclit khiãún cho theïp coï cæåìng âäü tàng nhæng biãún daûng laûi giaím âi. Khi tênh toaïn khäng âuåüc kãø âãún sæû tàng cæåìng âäü do giaì theïp vç bãn caûnh taïc duûng tàng cæåìng âäü, noï coìn laìm theïp doìn. 5.3.Hiãûn tæåüng chëu æïng suáút phán bäú khäng âãöu - Khi theïp chëu taíi, nãúu tiãút diãûn khäng coï khuyãút táût æïng suáút trong tiãút diãûn seî phán bäú âãöu. Nãúu theïp coï khuyãút táût (bë khoïet läù,càõt raînh ) thç æïng suáút trãn tiãút diãûn phán bäú khäng âãöu, xung quanh meïp chäù khuyãút seî coï æïng suáút táûp trung. Taûi âoï, âæåìng læûc (quyî âaûo æïng suáút chênh) táûp trung (thãø hiãûn æïng suáút tàng ) vaì uäún cong (chæïng toí æïng suáút theo hai phæång V1 , V2 ). Hçnh 1.9: Sæû táûp trung æïng suáút do läù khoïet, ràônh càõt - Mæïc âäü táûp trung æïng suáút âàûc træng båíi hãû säú táûp trung æïng suáút: V k = max (1.21) V 0 Vmax: æïng suáút låïn nháút åí meïp läù. V0 :æïng suáút trung bçnh khi thanh khäng bë khoïet läù. Share-connect.blogspot.com 18
- Å traûng thaïi æïng suáút phàóng, khi coï æïng suáút hai phæång V1 , V2 cuìng dáúu, giåïi haûn tyí lãû tàng , theïp khäng coìn “thãöm chaíy”, biãún daûng khi phaï hoaûi giaím nhiãöu ÆTheïp tråí nãn doìn. - Hiãûn tæåüng naìy khäng phuû thuäüc taíi troüng, chè phuû thuäüc hçnh thæïc tiãút diãûn Æ khi thiãút kãú, cáön haûn chãú täúi âa caïc läù khoeït, khe raînh coï æïng suáút táûp trung dãù hçnh thaình phaït triãøn khe næït dáùn âãún kãút cáúu coï thãø bë phaï hoaûi âäüt ngäüt khi biãún daûng nhoí Æ phaï hoaûi doìn. - Thæåìng âäúi våïi kãút cáúu chëu taíi troüng ténh, êt chëu aính hæåíng sæû táûp trung æïng suáút do khi biãún daûng deío, æïng suáút cuûc bäü laûi âæåüc phán bäú âãöu trãn tiãút diãûn Æ boí qua æïng suáút cuûc bäü khi tênh toaïn kãút cáúu chëu taíi troüng ténh. Âäúi våïi kãút cáúu chëu taíi troüng âäüng, sæû táûp trung æïng suáút ráút nguy hiãøm vç dãù laìm theïp bë phaï hoaûi doìn. Âaïnh giaï båíi âäü dai xung kêch (thãø hiãûn mæïc âäü theïp dãù bë phaï hoaûi doìn dæåïi aính hæåíng æïng suáút táûp trung) Giaíi thêch: Dæûa vaìo lyï thuyãút æïng suáút tiãúp.Sæû chaíy cuía theïp chuí yãúu do træåüt dæåïi taïc duûng V V æïng suáút tiãúp. ÅÍ traûng thaïi æïng suáút phàóng, æïng suáút tiãúp låïn nháút seî laì: W = 1 2 (1.22). 2 Khi V1, V2 cuìng dáúu vaì coï trë säú âãöu låïn, W seî nhoí, váût liãûu seî khoï træåüt hån (biãún daûng giaím) trong khi V1 ráút låïn do æïng suáút táûp trung coï thãø âaût Vc Æ Theïp bë phaï hoaûi khi biãún daûng nhoíÆ Phaï hoaûi doìn. Khi V1 = V2 , W = 0, sæû chaíy khäng xaíy ra, theïp bë âæït doìn. 5.4.Theïp chëu taíi troüng làûp: 1.Taíi troüng làûp: Laì taíi troüng coï chiãöu cuîng nhæ trë säú thay âäøi nhiãöu láön. Khi chëu taíi troüng làûp theïp coï thãø bë phaï hoaûi åí æïng suáút tháúp hån giåïi haûn chaíy Vc (do taíi troüng ténh), phaï hoaûi âäüt ngäüt khi biãún daûng coìn ráút nhoí, keìm theo vãút næït Æ Theïp “bë moíi” vaì bë phaï hoaûi doìn. Vê duû: Gioï taïc duûng vaìo cäüt theïp cao, hoaût âäüng cuía cáöu chaûy gáy ra læûc cháún âäüng taïc duûng lãn dáöm Hçnh 1.10: Caïc âàûc træng biãún âäøi æïng suáút 2. ÆÏng suáút phaï hoaûi khi chëu taíi troüng làûp: Goüi laì cæåìng âäü moíi hay cæåìng âäü cháún âäüng Vcâ. Vcâ phuû thuäüc 3 yãúu täú chuí yãúu: - Loaûi taíi troüng: Mæïc âäü thay âäøi taíi troüng âàûc træng båïi hãû säú: V U = min (1.23 ) V max * Khi U coï giaï trë tæì 0 y +1Æ Vcâ = Vc * Khi U coï giaï trë -1Æ Vcâ = 0,4.Vb hay 0,75.Vc Share-connect.blogspot.com 19
- Säú láön cháún âäüng: caìng låïn thç Vcâ caìng giaím vaì äøn âënh khi säú láön làûp âaût trãn 2.106 láön. - Traûng thaïi bãö màût ngoaìi cuía cáúu kiãûn: Taûi vë trê khuyãút táût (khe, raînh ,läù ) seî coï táûp trung æïng suáút, khi chëu cháún âäüng seî hçnh thaình vaì phaït triãøn khe næït laìm kãút cáúu bë phaï hoaûi âäüt ngäüt do æïng suáút cháún âäüng Vcâ chè coìn 0,17. Vc Æ Ráút nguy hiãøm cáön chuï yï phoìng traïnh. Æ Âäúi våïi kãút cáúu chëu taíi troüng cháún âäüng phaíi duìng hãû säú J <1 âãø giaím cæåìng âäü tênh toaïn. Gèai thêch thãm: Cäng thæïc:Vcâ âæåüc tênh theo cäng thæïc: 1 V = J. V Våïi: J = d 1 (Theïp CT a=1; b=0,5 ) câ c V 3 a b min V max 5.5.Theïp chëu chëu aính hæåíng cuía nhiãût âäü: Nhiãût âäü aính hæåíng låïn âãún tênh cháút cå hoüc cuía theïp. Khi t0 =300-3500C: theïp coï nhiãöu haût to vaì tråí nãn doìn Æ Khäng nãn âãø theïp chëu va chaûm xung kêch. Tiãúp tuûc tàng nhiãût âäü thç tênh cháút âoï thay âäøi, âäü deío tàng lãn nhæng giåïi haûn chaíy giaím nhanh (cæåìng âäü giaím). ÅÍ nhiãût âäü 600-6500C: giåïi haûn chaíy cuía theïp | 0 Æ Theïp khäng coìn khaí nàng chëu læûc. Khi nhiãût âäü dæåïi 00C: cæåìng âäü theïp coï tàng âäi chuït nhæng theïp tråí nãn doìn. Dæåïi -100C: tênh deío cuía theïp giaím roî rãût, âãún -450C, theïp ráút doìn vaì dãù næït. [6.Quy caïch theïp duìng trong xáy dæûng Theïp duìng trong xáy dæûng coï 2 loaûi chuí yãúu: Theïp hçnh vaì theïp baín 6.1.Theïp hçnh: 1.Theïp goïc: Hçnh 1.11: Theïp goïc vaì sæí duûng Coï 2 loaûi: Hç h 1 12 Th ï ï ì ï d - Theïp goïc âãöu caûnh: Kyï hiãûu Bud (mm) (B: bãö räüng caïnh, d: bãö daìy caïnh) Gäöm 67 loaûi,beï nháút L20u3, låïn nháút L250u20 Share-connect.blogspot.com 20
- Theïp goïc khäng âãöu caûnh: Kyï hiãûu Bubud (mm) (B, b: bãö räüng caïnh, d: bãö daìy caïnh) Gäöm 47 loaûi, beï nháút L25u16u3, låïn nháút L250u160u20. - Chiãöu daìi thanh: l = 4 y13m. - Âàûc âiãøm: * Tiãút diãûn caïnh coï 2 meïp song song Æ Cáúu taûo liãn kãút thuáûn tiãûn - Sæí duûng: * Duìng riãng reí, hay täø håüp âãø laìm thanh neïn, keïo, thanh giàòng 2.Theïp chæî I: Hçnh 1.12: - Theïp I vaì æïng duûng - Loaûi phäø thäng: Gäöm 23 loaûi. Tæì N010yN060 (chiãöu cao tæì 100 y 600mm) - Loaûi måí räüng caïnh: Tæì N018ayN030a - Chiãöu daìi thanh: l = 4 y13m. - Âàûc âiãøm: * Tiãút diãûn coï Wx ²² Wy * Chëu uäún täút. * Khoï liãn kãút do caïnh ngàõn vaì vaït cheïo. - Sæí duûng: * Duìng riãng reí, hay täø håüp âãø laìm cáúu kiãûn chëu uäún, chëu neïn 3.Theïp chæî U: Gäöm 22 loaûi. Kyï hiãûu U , tæì U5 y U40 ( chiãöu cao tæì 50y400mm). Tæì U14ay U24a caïnh räüng vaì daìy hån. * Chiãöu daìi thanh l = 4y13m. Hçnh 1.13: - Theïp U vaì æïng duûng - Âàûc âiãøm: * Chëu uäún xiãn täút. * Coï màût buûng phàóng, nãn dãù liãn kãút våïi caïc cáúu kiãûn khaïc. - Sæí duûng: Xaì gäö, thanh daìn nàûng (daìn cáöu), cäüt, gheïp taûo tiãút diãûn âäúi xæïng. 4.Caïc loaûi theïp hçnh khaïc: - Theïp vuäng: Caûnh a=80 y150mm. Share-connect.blogspot.com 21
- Theïp troìn: Âæåìng kênh d=4 y250mmÆ Thanh chëu keïo, buläng, âinh taïn - Theïp äúng khäng haìn: Kyï hiãûu duG (d: Âæåìng kênh ngoaìi, G: bãö daìy). Tæì 42u2,5 y500u15 Tiãút diãûn âäúi xæïng, thoaïng gioï, baïn kênh quaïn tênh låïn, chëu læûc täút Æ Duìng laìm thanh daìn, thanh trong caïc thaïp truû cao. - Theïp ray: Hçnh 1.14: - Caïc daûng theïp hçnh khaïc 6.2.Theïp baín: - Âæåüc duìng nhiãöu trong xáy dæûng chiãúm 40 y 60% troüng læåüng cäng trçnh, dãù taûo ra caïc cáúu kiãûn theo thiãút kãú. Coï caïc loaûi sau: * Loaûi phäø thäng: G = 4 y 60 mm; b = 160 y 1050 mm; l = 6 y12 m. * Loaûi daìy: G = 4 y160 mm; b = 600 y 1400 mm; l = 4y8 m. * Loaûi moíng: G = 0,2 y 4 mm; b = 600 y 1400 mm; l = 1,2 y 4 m. - Sæí duûng: Laìm kãút cáúu baín, låüp maïi, dáûp thaình theïp hçnh moíng coï daûng âàûc biãût [7.Phæång phaïp tênh kãút cáúu theïp: 7.1.Phæång phaïp tênh theo traûng thaïi giåïi haûn (TTGH): 1.Âënh nghéa: TTGH laì traûng thaïi maì kãút cáúu khäng thãø sæí duûng âæåüc næîa do máút khaí nàng chëu læûc hay biãún daûng væåüt quaï giåïi haûn cho pheïp. 2.Caïc traûng thaïi giåïi haûn: Coï 3 traûng thaïi giåïi haûn: a. TTGH thæï nháút (vãö cæåìng âäü): Gäöm caïc traûng thaïi kãút cáúu máút khaí nàng chëu læûc hoàûc khäng sæí duûng âæåüc næîa do: Bë phaï hoaûi vãö bãön, máút äøn âënh, moíi hay bë biãún âäøi hçnh daûng. Âiãöu kiãûn laìm viãûc: Nd ) (1.24) Trong âoï: - N: Näüi læûc phaït sinh trong kãút cáúu do taíi troüng tênh toïan gáy ra. Cäng thæïc täøng quaït: n tc N=¦ pi D i ni (1.25) i 1 tc * Pi : Taíi troüng tiãu chuáøn taïc duûng lãn cäng trçnh . Share-connect.blogspot.com 22
* Di: Näüi læûc sinh ra trong kãút cáúu khi coï taíi troüng tiãu chuáøn âån vë tc Pi =1 taïc duûng. tc * ni: Hãû säú væåüt taíi tæång æïng taíi troüng Pi nhàòm kãø âãún khaí nàng taíi troüng thæûc tãú låïn hån taíi troüng tiãu chuáøn trong quaï trçnh laìm viãûc cuía kãút cáúu. * n: Säú taíi troüng taïc duûng lãn cäng trçnh. - ): Khaí nàng chëu læûc cuía kãút cáúu phuû thuäüc vaìo âàûc træng hçnh hoüc tiãút diãûn vaì tênh cháút cå hoüc cuía váût liãûu. Cäng thæïc täøng quaït: ) = J .F.R (1.26) * J : Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc. * F: Âàûc træng hçnh hoüc tiãút diãûn (Diãûn têch F, mämen chäúng uäún W, mämen quaï tênh J, mämen ténh S ). * R: Cæåìng âäü tênh toïan cuía váût liãûu. b.TTGH thæï hai (vãö biãún daûng): Laì traûng thaïi maì kãút cáúu khäng thãø sæí duûng bçnh thæåìng do biãún daûng væåüt quaï biãún daûng giåïi haûn. Âiãöu kiãûn laìm viãûc: ' d 'gh (1.27 ) - ': Biãún daûng (voîng, luïn, rung , næït ) cuía kãút cáúu do taíi troüng tiãu chuáøn gáy ra. Cäng thæïc täøng quaït: n tc ' = ¦ pi G i (1.28) i 1 tc Pi : Taíi troüng tiãu chuáøn taïc duûng lãn cäng trçnh . tc Gi: Biãún daûng cuía kãút cáúu khi coï taíi troüng tiãu chuáøn âån vë Pi =1 taïc duûng. - 'gh: Biãún daûng giåïi haûn cuía kãút cáúu cho trong quy phaûm Chuï y:ï Khi tênh toaïn kãút cáúu theo TTGH thæï hai, viãûc tênh biãún daûng sæí duûng taíi troüng tiãu chuáøn (khäng kãø âãún hãû säú væåüt taíi) vç tênh cháút thay âäøi giaï trë nháút thåìi cuía taíi troüng khäng laìm aính hæåíng âãún biãún daûng cuía kãút cáúu (chè sinh ra do taïc âäüng láu daìi, äøn âënh cuía taíi troüng) c.TTGH thæï ba (vãö khe næït ): Laì traûng thaïi kãút cáúu khäng sæí duûng âæåüc næîa do âaî hçnh thaình vaì phaït triãøn khe næït. Kãút cáúu theïp chè tênh våïi hai traûng thaïi thæï nháút vaì thæï hai vç theïp khäng âæåüc næït. 3.Cæåìng âäü tênh toaïn - Hãû säú âiãöukiãûn laìm viãûc: a.Cæåìng âäü tênh toaïn R : Laì cæåìng âäü âaím baío kãút cáúu laìm viãûc våïi xaïc suáút an toaìn 95 %. R= Rtc /Jm (1.29) Share-connect.blogspot.com 23
- Jm : Hãû säú an toaìn cuía váût liãûu tênh âãún caïc yãúu täú báút låüi laìm giaím cæåìng âäü kãút cáúu k < 1. 2 Vê duû: Theïp cæåìng âäü thæåìng, væìa coï Vc d 3800kg/cm Æ Jm= 1,05; theïp cæåìng 2 âäü cao Vc t 3800kg/cm Æ Jm= 1,15 - Rtc: Cæåìng âäü giåïi haûn tiãu chuáøn cuía theïp quy âënh trong tiãu chuáøn thiãút kãú. * Theïp khäng coï vuìng chaíy hoàûc theïp âæåüc pheïp laìm viãûc quaï giåïi haûn deío: Rtc = Vb. * Theïp coï vuìng chaíy, khäng cho pheïp biãún daûng deío Rtc = Vc. 2 2 Vê duû: Theïp CT3 coï Vc=2400 kg/cm ; R:=2100 kg/cm Traûng thaïi æïng suáút Kyï hiãûu CT3; CT4 CT5 Âån vë Keïo, neïn vaì uäún R 2100 2300 Kg/cm2 2 Càõt Rc 1300 1400 Kg/cm 2 Eïp màût Rem 3200 3400 Kg/cm b.Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc: (J ) - Laì hãû säú kãø âãún mæïc âäü laìm viãûc cuía kãút cáúu thuáûn låüi hay báút låüi so våïi âiãöu kiãûn bçnh thæåìng (Taíi troüng daìi haûn taïc duûng làûp nhiãöu láön, caïc giaí thiãút tênh toaïn laì gáön âuïng, aính hæåíng cuía mäi træåìng to,Z) Tra phuû luûc I.1. Vê duû: Dáöm buûng âàûc vaì caïc thanh neïn trong daìn J = 0,9; dáöm buûng âàûc khi tênh äøn âënh täøng thãø J = 0,95; cäüt nhaì dán duûng, cäüt truû thaïp næåïc J = 0,95 voí ngoaìi hay âaïy bãø chæïa J = 0,8; Ngoaìi ra, coìn coï taíi troüng hay näüi læûc phaíi nhán våïi hãû säú an toaìn sæí duûng Jn phuû thuäüc mæïc âäü quan troüng, cáúp vaì âäü bãön cäng trçnh. Cäng trçnh dán duûng cäng nghiãûp thäng thæåìng: Jn= 0,98; Cäng trçnh âàûc biãût quan troüng nhæ cäng trçnh cäng cäüng, thaïp truyãön hçnh : Jn = 1 Cäng trçnh khäng quan trong nhæ nhaì kho, nhaì taûm: Jn = 1 4.Taíi troüng - Täø håüp taíi troüng: a.Taíi troüng: Bao gäöm: - Taíi troüng thæåìng xuyãn (Ténh taíi): Laì taíi troüng khäng âäøi vãö phæång, chiãöu, giaï trë nhæ: Troüng læåüng baín thán kãút cáúu, taïc duûng æïng læûc træåïc, troüng læåüng âáút âàõp - Taíi troüng taûm thåìi (Hoaût taíi): Laì taíi troüng khäng taïc duûng thæåìng xuyãn trãn cäng trçnh gäöm caïc loaûi: * Hoaût taíi daìi haûn: Troüng læåüng thiãút bë, váût tæ, næåïc trãn thaïp hay bãø chæïa * Hoaût taíi ngàõn haûn: Gioï, taíi troüng ngæåìi âi laûi sæía chæîa, âäö âaûc, thiãút bë náng cáøu - Taíi troüng âàûc biãût: Xuáút hiãûn trong tçnh huäúng âàûc biãût nhæ: Âäüng âáút, näø, sæû cäú kyî thuáût Share-connect.blogspot.com 24
b.Taíi troüng tiãu chuáøn - taíi troüng tênh toaïn: - Taíi troüng tiãu chuáøn : Xaïc láûp trãn cå såí xaïc suáút thäúng kã, âæåüc cho trong tiãu chuáøn, âoï laì trë säú taíi troüng låïn nháút coï thãø coï trong cäng trçnh khi sæí duûng bçnh thæåìng. - Taíi troüng tênh toïan : Kãø âãún thay âäøi giaï trë cuía taíi troüng tiãu chuáøn do nhæîng sai lãûch ngáùu nhiãn khaïc våïi nhæîng âiãöu kiãûn bçnh thæåìng, âàûc træng båíi hãû säú væåüt taíi n quy âënh trong quy phaûm. Vê duû: Troüng læåüng kãút cáúu chãú taûo åí cäng xæåíng n = 1,1; åí cäng træåìng n = 1,2; taíi troüng gioï n = 1,3, hoaût taíi saìn n = 1,2 y1,4. c. Täø håüp taíi troüng: Gäöm caïc loaûi sau: -Täø håüp cå baín: Gäöm ténh taíi + hoaût taíi daìi haûn + nc.hoaût taíi ngàõn haûn. -Täø håüp âàûc biãût: Gäöm ténh taíi+hoaût taíi daìi haûn + nc.(hoaût taíi ngàõn haûn + 1 taíi troüng âàûc biãût) Våïi: nc laì hãû säú täø håüp (âæåüc duìng vç xaïc suáút xaíy ra âäöng thåìi caïc loaûi taíi troüng taïc duûng lãn cäng trçnh våïi trë säú låïn nháút laì êt hån so våïi træåìng håüp mäüt hay vaìi taíi troüng riãng leí). * Täø håüp cå baín: nc =1 khi coï mäüt loaûi hoaût taíi ngàõn haûn; nc = 0,9 khi coï nhiãöu hån hai loaûi hoaût taíi ngàõn haûn; * Täø håüp âàûc biãût: nc =0,8 âäúi våïi moüi hoaût taíi ngàõn haûn. 7.2.Phæång phaïp tênh theo æïng suáút cho pheïp: -Theo phæång phaïp naìy, æïng suáút låïn nháút do taíi troüng tiãu chuáøn sinh ra trong kãút cáúu khäng væåüt quaï æïng suáút cho pheïp trong quy phaûm. V V d [ V ] = c (1.30) k 0 V : ÆÏng suáút do taíi troüng tiãu chuáøn sinh ra trong kãút cáúu [V ]: ÆÏng suáút cho pheïp theo quy phaûm k0: Hãû säú an toaìn phuû thuäüc nhiãöu yãúu täú: * Taíi troüng thæûc tãú coï thãø låïn hån täø håüp taíi troüng tênh toaïn * Luïc dæûng làõp sæí duûng kãút cáúu coï khuyãút táût. * Giåïi haûn chaíy vaì tênh cháút cå hoüc thæûc tãú coï thãø nhoí hån trë säú tiãu chuáøn. * Kãút cáúu thæûc coï sai khaïc so våïi kãút cáúu tênh toaïn. * Âiãöu kiãûn laìm viãûc thæûc tãú phæïc taûp hån so våïi âiãöu kiãûn tênh toaïn 7.3.So saïnh hai phæång phaïp: -Xeït dáöm chëu uäún. M tc V V * Theo TTGH: M = n . M tcd ) = J. k. V .W Æ V = d c = c (*) c n ' W ko J .k Share-connect.blogspot.com 25
M tc V * Theo æïng suáút cho pheïp: V = d [ V ] = c ( ) W k0 - Nháûn xeït: So saïnh (*) vaì ( ) vãö hçnh thæïc tæång tæû song laûi khaïc åí caïc trë säú an ’ toaìn k0 z k 0. * Trong phæång phaïp TTGH, k0 laì täø håüp cuía caïc hãû säú (hãû säú væåüt taíi n, hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc, hãû säú âäöng cháút k), hãû säú væåüt taíi n cho pheïp âaïnh giaï aính hæåíng cuía tæìng loaûi taíi troüng trong nhæîng âiãöu kiãûn laìm viãûc cuû thãø do âoï kãút cáúu laìm viãûc våïi âäü an toaìn cao. * Trong phæång phaïp æïng suáút cho pheïp, k0 laì hãû säú trung bçnh nãn phæång phaïp TTGH chênh xaïc hån vaì tiãút kiãûm váût liãûu, coï cå såí khoa hoüc, saït våïi thæûc tãú nãn âæåüc sæí duûng phäø biãún. Tuy nhiãn, trong mäüt säú træåìng håüp, xaïc âënh caïc hãû säú n, J , k cuía mäüt säú kãút cáúu âàûc biãût (cáöu, cuía van ) khaï phæïc taûp nãn váùn coìn sæí duûng phæång phaïp æïng suáút cho pheïp âãø tênh toïan. Share-connect.blogspot.com 26
Chæång 2: LIÃN KÃÚT A. KHAÏI NIÃÛM CHUNG: 1.Khaïi niãûm: Theïp hçnh Liãn kãút Cáúu kiãûn Liãn kãút Cäng trçnh Theïp baín Cáúu kiãûn - Liãn kãút âoïng vai troì quan troüng trong kãút cáúu theïp (khäúi læåüng thiãút kãú vaì thi cäng låïn). Tæì theïp hçnh, theïp baín thäng qua liãn kãút thç âæåüc cáúu kiãûn vaì caïc cáúu kiãûn thäng qua liãn kãút âæåüc cäng trçnh. - Caïc loaûi liãn kãút: Liãn kãút haìn, liãn kãút buläng, liãn kãút âinh taïn, liãn kãút daïn, liãn kãút chäút, trong âoï liãn kãút haìn sæí duûng räüng raîi nháút chiãúm hån 85%. 2.Âàûc âiãøm caïc loaûi liãn kãút a.Liãn kãút haìn: -Æu: * Liãn kãút haìn tiãút kiãûm âæåüc tæì 15 y20% troüng læåüng theïp do tiãút diãûn cáúu kiãûn khäng bë khoeït läù, cuîng do váûy maì khaí nàng chëu læûc tàng. * Liãn kãút haìn kên, liãn tuûc Æ coï thãø thæûc hiãûn våïi caïc cäng trçnh bãø chæïa. * Khaí nàng tæû âäüng hoïa cao, êt täún cäng chãú taûo. -Nhæåüc: * Khoï kiãøm tra cháút læåüng âæåìng haìn. * Chëu taíi troüng nàûng vaì taíi troüng âäüng keïm, thæåìng sinh ra æïng suáút phuû (do co ngoït khäng âãöu vç nhiãût )Æ biãún hçnh haìn, màût khaïc khi duìng nhiãût âãø noïng chaíy theïp haìn dãù laìm theïp tråí nãn doìn Æ Khàõc phuûc: Caií thiãûn tênh cháút que haìn bàòng caïch thãm håüp kim maìu. b.Liãn kãút âinh taïn: -Æu: * Cháút læåüng liãn kãút âaím baío, dãù kiãøm tra. * Chëu âæåüc taíi troüng nàûng vaì cháún âäüng * Sæí duûng nhiãöu våïi kãút cáúu chëu taíi troüng nàûng vaì âäüng nhæ: Dáöm cáöu chaûy, dáöm cáöu âæåìng sàõt -Nhæåüc: * Täún váût liãûu. * Tiãút diãûn theïp cå baín bë giaím yãúu (khoaíng 15%) do khoeït läù. * Chãú taûo vaì thi cäng phæïc taûp. Æ Khàõc phuûc: Thay bàòng liãn kãút bu läng cæåìng âäü cao. Share-connect.blogspot.com 27
c.Liãn kãút bu läng: -Æu: Thi cäng âån giaín, cho pheïp thaïo làõp dãù daìng nháút laì caïc cäng trçnh taûm thåìi, làõp caïc kãút cáúu træåïc khi haìn hay taïn, làõp caïc truû thaïp cao -Nhæåüc: * Täún váût liãûu (bu läng , baín gheïp ) * Do läù tra buläng > bu läng nãn khi chëu taíi seî coï hiãûn tæåüng biãún daûng do træåüt taûi liãn kãút. Màût khaïc, do läù tra låïn nãn caïc bu läng khäng laìm viãûc âäöng bäü Æ giaím khaí nàng chëu læûc Æ Khàõc phuûc: Duìng buäng tinh chãú, bu läng cæåìng âäü cao (laìm bàòng theïp håüp kim vaì siãút chàût bàòng maïy), læûc ma saït låïn Æ khäng coï hiãûn tæåüng træåüt taûi liãn kãút. B. LIÃN KÃÚT HAÌN [1.KHAÏI NIÃÛM CHUNG: 1.1.Âënh nghéa: Baín cháút cuía liãn kãút haìn laì duìng váût liãûu cuìng loaûi âãø liãn kãút nhæîng cáúu kiãûn råìi raûc thaình cáúu kiãûn måïi coï khaí nàng chëu læûc nhæ cáúu kiãûn nguyãn. 1.2.Caïc phæång phaïp haìn: Trong xáy dæûng thæåìng gàûp: haìn xç, haìn âiãûn, haìn tiãúp xuïc häö quang âiãûn maì phäø biãún nháút laì phæong phaïp häö quang âiãûn. 1.Haìn tay häö quang âiãûn: -Dæåïi taïc duûng doìng âiãûn, do chãnh lãûch âiãûn thãú nãn giæîa que haìn vaì kim loaûi cáön haìn, coï ngoün læía häö quang (nhiãût âäü lãn âãún 25000C) laìm noïng chaíy que haìn vaì theïp cå baín âäöng thåìi vuìng xung quanh häö quang sinh ra tæì træåìng. Læûc âiãûn træåìng huït nhæîng gioüt kim loaûi åí que haìn vaìo raînh haìn taûo nãn âæåìng haìn khi nguäüi. Nhåì âoï coï thãø haìn ngæåüc, raînh haìn åí trãn, que haìn åí dæåïi, gioüt kim loaûi váùn bë huït råi vaìo raînh haìn . Hçnh 2.1: - Så âäö haìn tay häö quang âiãûn - Æu: * Thiãút bë goün nheû, duìng tiãûn låüi nháút âäúi våïi caïc âæåìng haìn ngàõn, cong queo hay åí nhæîng vë trê khoï haìn. - Nhæåüc: * Cæåìng âäü doìng âiãûn nhoí nãn raînh haìn khäng sáu. Share-connect.blogspot.com 28
* Cháút læåüng mäúi haìn keïm do häö quang khäng äøn âënh (vç khäng âaím baío khoaíng caïch giæîa que haìn vaì theïp cå baín), täúc âäü haìn khäng âãöuÆ âæåìng haìn chäù daìy, chäù moíng. * Nàng suáút tháúp. 2.Haìn tæû âäüng häö quang âiãûn: - Nguyãn ly:ï Tæång tæû haìn tay nhæng quaï trçnh haìn thæûc hiãûn tæû âäüng bàòng maïy. Træåïc khi haìn, thuäúc haìn åí daûng bäüt vuûn âæåüc raíi trãn âæåìng haìn. Que haìn âæåüc thay bàòng cuäün dáy haìn tráön ngáûp sáu vaìo thuäúc haìn âãø tiãúp xuïc våïi theïp cå baín taûo thaình häö quang âiãûn. Dáy haìn tæû âäüng nhaí vaì dëch chuyãøn theo raînh haìn våïi täúc âäü cuía maïy haìn. Thuäúc haìn sau khi haìn âæåüc huït âæa vaìo thuìng âãø raíi tiãúp. Hçnh 2.2: - Så âäö haìn tæû âä üng häö quang âiãûn - Æu : Haìn tæû âäüng khàõc phuûc âæåüc mäüt säú haûn chãú cuía haìn tay: * Baío âaím cháút læåüng âæåìng haìn: Khoaíng caïch giæîa que haìn vaì theïp cå baín âãöu âàûn. * Täúc âäü âæåìng haìn äøn âënh, mäúi haìn âãöu, khäng coï chäù daìy, chäù moíng. * Khäng bë hiãûn tæåüng non hay quaï giaì. * Haìn nhanh 40 y50m/h gáúp 5y10 láön haìn tay. * Häö quang chaïy dæåïi låïp thuäúc nãn khäng gáy haûi cho sæïc khoíe thåü haìn. -Nhæåüc: Chè haìn âæåüc nhæîng âæåìng haìn thàóng hoàûc troìn. Æ Khàõc phuûc : hanì baïn tæû âäüng (maïy haìn di chuyãøn bàòng tay). 3.Haìn xç: - Nguyãn tàõc: Duìng t0 = 32000 C do âäút chaïy oxy vaì axãtylen âãø nung noïng chaíy kim loaûi haìn. - Âàûc âiãøm: Täúc âäü cháûm, nàng suáút tháúp, thæåìng duìng âãø haìn nhæîng táúm moíng, càõt theïp. 1.3.Que haìn: - Coï caïc loaûi 42, 42A, 50, 50 A * Caïc chè säú laì æïng suáút bãön cuía mäúi haìn khi keïo âæït (Vê duû: Rb= 4200 kg/cm2). * Chæî A: Coï kim loaûi maìu âãø tàng cháút læåüng, duìng cho kãút cáúu chëu taíi troüng âäüng. Share-connect.blogspot.com 29
- Que haìn coï 2 pháön: loîi kim loaûi vaì thuäúc haìn bao quanh. * Loîi kim loaûi láúp raînh haìn nãn coï tênh cháút cå lyï vaì thaình pháön tæång tæû theïpcå baín. * Thuäúc haìn bao quanh daìy 1 y 1,5mm. Thaình pháön gäöm: Pháön taûo xè: phuí lãn màût âæåìng haìn: bäüt âaï, âãø caïch ly häö quang våïi khäng khê, traïnh cho nito vaì äxy khäng hoìa tan vaìo raînh haìn âang chaíy loíng laìm âæåìng haìn tråí nãn doìn âäöng thåìi âuí cho âæåìng haìn nguäüi tæì tæì, traïnh hiãûn tæåüng næït khi nguäüi âäüt ngäüt. Caïc cháút âãø caíi thiãûn cháút læåüng âæåìng haìn: bäüt caïc håüp kim. Caïc cháút tàng quaï trçnh ion hoïa: taûo häö quang äøn âënh vaì náng cao täúc âäü haìn. 1.4.Yãu cáöu khi haìn & phphaïp ktra cháút læåüng âæåìng haìn: 1.Yãu cáöu: - Træåïc khi haìn: * Caûo saûch gè trãn màût ràônh haìn. Khi haìn nhiãöu låïp, cáön caûo saûch xè nhæîng låïp haìn træåïc, træåïc khi haìn låïp sau. * Kiãøm tra khe håí, meïp raînh haìn âãø âaím baío quy âënh gia cäng meïp. * Choün que haìn phuì håüp. - Khi haìn: * Duìng cæåìng âäü doìng âiãûn håüp lyï âãø khäng coï âæåìng haìn non læía hay quaï læía. (Non læía, nhiãût âäü tháúp, raînh haìn khäng âuí chaíyÆ liãn kãút kim loaûi que haìn vaì theïp cå baín yãúuÆ cháút læåüng tháúp. Quïa læía, nhiãût âäü cao laìm äxy khäng khê loüt vaìo theïp taûo äxêt khi âäút chaïy C,Mn.Æ giaím âäü bãön âæåìng haìn.) * Choün trçnh tæû haìn håüp lyï âãø traïnh biãún hçnh vaì æïng suáút haìn quaï låïn. * Khoaíng caïch giæîa que haìn vaì mäúi haìn tæì 1 y 2mm vaì giæî täúc âäü âãöu. * Giæî màût trãn cuía âæåìng haìn phàóng âãöu, khäng läùi loîm. 2.Kiãøm tra cháút læåüng âæåìng haìn: - Kiãøm tra trong khi haìn: Âæåìng haìn phàóng, tiãút diãûn âãöu, khäng ræït raûn. - Sau khi haìn : Duìng buïa goî, nãúu nghe âãöu thç täút. - Phæång phaïp váût lyï: Raíi bäüt kim loaûi trãn mäúi haìn räöi cho tæì træåìng âi qua, nãúu coï bäüt vuûn táûp trung coï thãø coï raûn næït. Hoàûc duìng maïy siãu ám, quang tuyãún (Cäng trçnh quan troüng nhæ bãø chæïa, äúng cao aïp ) 1.5.ÆÏng suáút haìn - Biãún hçnh haìn: 1.Hiãûn tæåüng: Xeït thanh theïp AB âæåüc ngaìm chàût bàòng 1 khung theïp bãn ngoaìi, khi nung noïng riãng thanh AB thç thanh AB giaîn ra, tàng chiãöu daìi, laìm khung bãn ngoaìi biãún daûng. Khi t0 > 6000C: thanh AB hoaï deîo, khäng chëu læûc âæåüc, khung bãn ngoaìi tråí vãö traûng Share-connect.blogspot.com 30
thaïi ban âáöu, khi âoï caïc tinh thãø trong thanh AB sàõp xãúp laûi. Sau âoï cho thanh AB nguäüi laûi nhiãût âäü ban âáöu, thanh theïp seî co laûi mäüt âoaûn 'l, khung bãn ngoaìi giæî laûi nãn xuáút hiãûn æïng suáút keïo trong thanh vaì khung bãn ngoaìi bë biãún daûng. Hçnh 2.3: ÆÏng suáút haìn vaì biãún hçnh haìn - Quaï trçnh haìn cuîng coï hiãûn tæåüng nhæ váûy. Khi nguäüi, âæåìng haìn co ngoït, nhæng vuìng theïp lán cáûn âæåìng haìn coìn nguäüi taûo thaình ngaìm tæû nhiãn caín tråí sæû co ngoït cuía vuìng noïng chaíy quanh âæåìng haìn Æ tæì âoï sinh ra æïng suáút haìn (æïng suáút nhiãût, æïng suáút do co ngoït) Æ laìm tàng khaí nàng phaï hoaûi doìn (nháút laì trong traûng thaïi æïng suáút phàóng vaì æïng suáút khäúi, khoï biãún daûng deío). Màût khaïc, cuîng do aính hæåíng nhiãût âäü, cáúu kiãûn bë cong vãnh go üi laì biãún hçnh haìn Æ máút cäng sæía chæîa. 2.Biãûn phaïp khàõc phuûc: - Thiãút kãú âæåìng haìn væìa âuí yãu cáöu, traïnh caïc âæåìng haìn kên, táûp trung vaì càõt nhau caín tråí biãún daûng tæû do cuía váût liãûu khi haìn, khäng nãn duìng âæåìng haìn quaï daìy laìm tàng biãún hçnh haìn. - Trong chãú taûo vaì thi cäng: Choün qui trçnh haìn håüp lyï hoàûc chia nhoí caïc âoaûn cáön haìn. - Duìng biãún hçnh ngæåüc âãø sau khi haìn khäng xuáút hiãûn biãún hçnh (hçnh 2.4). Hçnh 2.4: - Biãún hçnh ngæåüc - Duìng biãún hçnh noïng nghéa laì duìng t0 âãø cho theïp nåí càng theo phæång ngæåüc laûi räöi måïi haìn. - Nung noïng vuìng xung quanh âæåìng haìn træåïc khi haìn (giaím båït sæû phán bäú khäng âãöu cuía t0 trong khu væûc haìn vaì giaím tháúp täúc âäü nguäüi laûi cuía kim loaûi) Æ phán bäø æïng suáút âãöu hån. - Haìn nhiãöu låïp våïi nhæîng âæåìng haìn låïn âãø t0 åí âæåìng haìn khäng quaï cao vaì åí mäüt pháön âæåìng haìn, æïng suáút triãût tiãu láùn nhau båït. - Duìng khuän cäú âënh cáúu kiãûn khi haìn. Share-connect.blogspot.com 31
[2.CAÏC LOAÛI ÂÆÅÌNG HAÌN - CÆÅÌNG ÂÄÜ Â.HAÌN: 2.1.Caïc loaûi âæåìng haìn: 1. Theo cáúu taûo: Coï 2 loaûi: a.Âæåìng haìn âäúi âáöu: Theïp cå baín cáön haìn âæåüc âàût âäúi âáöu nhau trãn mäüt màût phàóng räöi haìn laûi. Âæåìng haìn coi nhæ pháön keïo daìi cuía theïp cå baín nãn laìm viãûc nhæ theïp cå baín. Hçnh 2.5: - Haìn âäúi âáöu - Æu : * Truyãön læûc täút. * Tiãút kiãûm theïp vaì khäng täún theïp laìm baín gheïp. * ÆÏng suáút phán bäú âãöu âàûn, khäng coï sæû thay âäøi âäüt ngäüt tiãút diãûn åí âæåìng haìn nãn haûn chãú âæåüc æïng suáút táûp trung vaì æïng suáút nhiãöu chiãöu Æ chëu âæåüc taíi troüng âäüng vaì nàûng. - Nhæåüc: Våïi theïp coï bãö daìy G > 10mm, khäng thãø haìn tæì trãn xuäúng maì phaíi gia cäng meïp âãø âæa que haìn xuäúng sáu âaím baío noïng chaíy trãn toaìn bäü bãö daìy Æ täún cäng chãú taûo . * Khi 10mm < G < 20mm: Gia cäng meïp mäüt phêa: Chæî V, chæî Y vaì chæî U. * Khi 20mm < G: Gia cäng meïp hai phêa: Chæî K, chæî X. Hçnh 2.6: - Gia cäng meïp raính haìn. b. Âæåìng haìn goïc: Hai cáúu kiãûn cáön haìn âæåüc âàût chäöng lãn nhau hay thàóng goïc våïi nhau. - Tuìy theo vë trê cuía âæåìng haìn so våïi phæång cuía læûc taïc duûng maì chia ra: * Âæåìng haìn goïc caûnh : Âæåìng haìn goïc song song våïi phæång cuía læûc Hçnh 2.7:- Âæåìng haìn goïc taïc duûng. * Âæåìng haìn goïc âáöu : Âæåìng haìn goïc vuäng våïi phæång cuía læûc taïc duûng. Hçnh 2.8: - Âh goïc caûnh, âh goïc âáöu Share-connect.blogspot.com 32
- Sæû laìm viãûc: Hæåïng cuía âæåìng læûc trong liãn kãút thay âäøi phæïc taûp, æïng suáút phán bäú khäng âãöu Æ khäng duìng âæåìng haìn quaï daìi. Âæåìng haìn goïc caûnh chëu caí æïng suáút càõt vaì uäún; âæåìng haìn goïc âáöu chëu caí æïng suáút càõt, keïo, uäún Æ Khi tênh toaïn, coi nhæ chè chëu càõt, phaï hoaûi theo mäüt trong hai tiãút diãûn quy æåïc: * Tiãút diãûn 1: Doüc theo kim loaûi âæåìng haìn. Hçnh 2.9: - Tiãút diãûn laìm * Tiãút diãûn 2: Doüc theo biãn noïng chaíy viãûc cuía âh goïc cuía theïp cå baín. Æu: * Âån giaín, khäng täún cäng gia cäng meïp. -Nhæåüc:* Täún váût liãûu. * Âæåìng sæïc âi qua âæåìng haìn bë däön eïp vaì uäún cong do âoï sinh ra æïng suáút táûp trung vaì nhiãöu chiãöu taûi âæåìng haìn nãn chè âæåüc duìng cho kãút cáúu chëu taíi troüng ténh. Âãø giaím båït æïng suáút táûp trung, khi chëu taíi troüng âäüng, ta duìng âæåìng haìn goïc sáu hay goïc thoaíi. Hçnh 2.10: - Âæåìng haìn goïc sáu vaì âæåìng haìn goïc thoaíi - Âiãöu kiãûn cáúu taûo: Theo quy phaûm * hh min = 4 mm : âãø traïnh hiãûn tæåüng haìn khäng âæåüc sáu. * hhmax = 1,5 Gmin âäúi våïi kãút cáúu chëu taíi troüng ténh. hhmax = 1,2 Gmin âäúi våïi kãút cáúu chëu taíi troüng âäüng. hh d 25mm. (Gmin : bãö daìy nhoí nháút cuía cáúu kiãûn liãn kãút ) . * lh min = 4 hh vaì lh t 40mm : traïnh aính hæåíng lãûch tám gáy uäún . * lh d 60.hh.; Âæåìng haìn goïc caûnh lh d 85.Eh. hh : traïnh æïng suáút phán bäú khäng âãöu. 2.Phán loaûi theo caïc hçnh thæïc khaïc: - Theo âiãöu kiãûn laìm viãûc: Âæåìng haìn cáúu taûo, âæåìng haìn chëu læûc, âæåìng haìn kên - Theo chiãöu daìi : Âæåìng haìn liãn tuûc, âæåìng haìn giaïn âoaûn. - Theo âiãöu kiãûn chãú taûo: Âæåìng haìn cäng xæåíng, âæåìng haìn cäng træåìng. Âæåìng haìn cäng xæåíng cháút læåüng cao hån, laìm viãûc gáön nhæ theïp cå baín. - Theo vë trê khäng gian : Âæåìng haìn nàòm, ngang, âæïng ngæåüc. Share-connect.blogspot.com 33
Chuï yï: Trong kháu thiãút kãú cáön quan tám âãún cäng nghãû laìm âãø traïnh nhæîng âæåìng haìn báút låüi (âæåìng haìn ngæåüc). 3.Kyï hiãûu âæåìng haìn: 2.2.Cæåìng âäü tênh toaïn âæåìng haìn: Phuû thuäüc vaìo cháút læåüng que haìn, theïp cå baín, loaûi âæåìng haìn, phæång phaïp haìn vaì phæång phaïp kiãøm tra cháút læåüng âæåìng haìn. 1. Âæåìng haìn âäúi âáöu: Phuû thuäüc váût liãûu âæåìng haìn vaì phæång phaïp kiãøm tra cháút læåüng âæåìng haìn. Khi chëu neïn: khäng aính hæåíng båíi phæång phaïp haìn cuîng nhæ phæång phaïp h kiãøm tra. Cæåìng âäü âæåìng haìn baío âaím: Rn = R. Khi chëu keïo: -Duìng phæång phaïp váût lyï âãø kiãøm tra cháút læåüng âæåìng haìn. Cæåìng h âäü âæåìng haìn baío âaím: Rk = R. -Duìng phæång phaïp thäng thæåìng, âån giaín âãø kiãøm tra cháút læåüng h âæåìng haìn. Cæåìng âäü âæåìng haìn khäng baío âaím: Rk = 0,85R. 2. Âæåìng haìn goïc: Cæåìng âäü âæåìng haìn goïc caûnh vaì goïc âáöu laì nhæ nhau. Do âæåìng haìn goïc coï thãø bë phaï hoaûi theo 2 tiãút diãûn khaïc nhau âi qua hai miãön theïp coï âäü bãön khaïc nhau nãn coï hai cæåìng âäü tênh toaïn chëu càõt (quy æåïc) nhæ nhau. Tæång æïng våïi tiãút diãûn 1-1 (hçnh 2.9) coï cæåìng âäü tênh toaïn chëu càõt cuía theïp h âæåìng haìn: Rg (phuû thuäüc vaìo váût liãûu que haìn); Tæång æïng våïi tiãút diãûn 2-2 (hçnh 2.9) coï cæåìng âäü tênh toaïn cuía theïp cå baín trãn t biãn noïng chaíy: Rg = 0,45.Rtcb (Rtcb: cæåìng âäü tæïc thåìi tiãu chuáøn cuía theïp cå baín). h t Nãn choün que haìn sao cho Rg | Rg . Share-connect.blogspot.com 34
[3.PH.PHAÏP TÊNH TOAÏN CAÏC LOAÛI ÂÆÅÌNG HAÌN: 3.1.Âæåìng haìn chëu læûc doüc truûc: 1.Âæåìng haìn âäúi âáöu thàóng goïc våïi phæång læûc: Hçnh 2.11: - Âæåìng haìn âäúi âáöu thàóng goïc våïi phæång chëu læûc - Âæåìng haìn âäúi âáöu laìm viãûc gáön giäúng theïp cå baín nhæng khaí nàng chëu læûc khi chëu keïo keïm hån chëu neïn. - Âiãöu kiãûn bãön : ÆÏng suáút trong âæåìng haìn phaíi thoía: N N h * Chëu keïo: Vk = = d J. R k (2.1) Fh lh .G h N N h * Chëu neïn: Vn = = d J. R n (2.2) Fh lh .G h Trong âoï: J : Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc (J = 1) N : Näüi læûc keïo hoàûc neïn taïc duûng lãn liãn kãút. Gh= Gmin: Chiãöu daìy tênh toaïn âæåìng haìn bàòng chiãöu daìy nhoí nháút cuía caïc cáúu kiãûn. lh = b - 2G : Chiãöu daìi tênh toaïn âæåìng haìn. h h Rn , Rk : Cæåìng âäü tênh toaïn cuía mäúi haìn âäúi âáöu chëu neïn, keïo. Chuï yï: ÅÍ âáöu âæåìng haìn do cháút læåüng keïm (bë chaïy) nãn mäùi âáöu âæåìng haìn phaíi træì mäüt âoaûn G Æ lh= b - 2G Æ Âãø traïnh hiãûn tæåüng trãn coï thãø âæa thãm 2 táúm âãûm vaìo 2 âáöu, sau khi haìn thç càõt noï ra: lh = b. 2.Âæåìng haìn âäúi âáöu xiãn goïc våïi phæång læûc: Hçnh 2.12: - Âæåìng haìn âäúi âáöu xiãn goïc våïi phæång chëu læûc Share-connect.blogspot.com 35
Duìng âæåìng haìn xiãn goïc âãø tàng chiãöu daìi âæåìng haìn khi âæåìng haìn thàóng goïc khäng âuí chëu læûc. - Âiãöu kiãûn bãön : N N h * Chëu keïo: Vk = . sin D = .sin D d J. R k (2.3) Fh lh .G h N N h * Chëu neïn: Vn = . sin D = .sin D d J. R n (2.4) Fh lh .G h N N h * Chëu càõt: Wc = . cos D = .cos D d J. R c (2.5) Fh lh .G h Trong âoï: J = 1 b l 2G (D: Goïc giæîa phæång cuía læûc doüc va ì mäúi haìn) h sinD Gh = Gmin Khi: tg D = 2 Æ cæåìng âäü âæåìng haìn gáúp âäi nãn khäng cáön kiãøm tra. 3.Âæåìng haìn goïc: - Âæåìng haìn goïc caûnh vaì goïc âáöu tênh nhæ nhau. Phaï hoaûi chuí yãúu laì do càõt trãn hai tiãút diãûn quy æåïc 1 vaì 2. - Âiãöu kiãûn bãön: N * Tiãút diãûn 1: d J. Rgh (2.6) E h hh ¦lh N * Tiãút diãûn 2 : d J. R (2.7) E h l gt t h ¦ h Hçnh 2.9: - tiãút diãûn laìm Eh , Et: Hãû säú chiãöu sáu noïng chaíy æïng våïi tiãút diãûn 1 viãûc cuía âæåìng haìn goïc vaì 2 Haìn tay :Eh = 0,7; Et =1 Æ thæåìng bë phaï hoaûi theo tiãút diãûn 1 ¦lh: Täøng chiãöu daìi âæåìng haìn goïc. h t Rg ,Rg : Cæåìng âäü tênh toaïn chëu càõt quy æåïc cuía theïp âæåìng haìn vaì theïp cå baín. Khi thiãút kãú, nãúu choün træåïc hh dæûa vaìo chiãöu daìy Gmin N Æ l = (2.8 ) ¦ h J . E.R .h g min h 3.2.Âæåìng haìn chëu mämen M: 1.Âæåìng haìn âäúi âáöu: Âiãöu kiãûn bãön: M 6.M h Vh = = 2 d J. R k (2.9) Wh G h .lh Wh: Mämen chäúng uäún cuía 2 G h .lh âæåìng haìn: Wh= 6 Hçnh 2.13: - Âæåìng haìn âäúi âáöu chëu M Share-connect.blogspot.com 36
2.Âæåìng haìn goïc caûnh: Mämen gáy ra càûp ngáùu læûc: M N = . M h Âiãöu kiãûn bãön : N W = M d J .R h (2.10) 1M g E h .hh .¦ lh Hçnh 2.14: - Âh goïc caûnh chëu M N M t W2M= d J .Rg (2.11) E t .hh .¦ lh 3. Âæåìng haìn goïc âáöu: ÆÏng suáút trãn âæåìng haìn laì æïng suáút tiãúp phán bäú dæåïi daûng æïng suáút phaïp do mämen taïc duûng. Âiãöu kiãûn bãön : M h W1M= d J .Rg (2.12) W h g Hçnh 2.15: - Âh goïc âáöu chëu M M t W2M= t d J .Rg (2.13) Wg E .h .l 2 Wh: Mämen chäúng uäún cuía âæåìng haìn trãn tiãút diãûn 1: W h = h h h g g 6 2 t t E t .hh .lh Wg : Mämen chäúng uäún cuía theïp cå baín trãn tiãút diãûn 2: Wg = 6 3.3.Âæåìng haìn chëu mämen M, læûc càõt Q vaì læûc doüc N: - Nguyãn tàõc: Tênh æïng suáút cho mäùi loaûi näüi læûc räöi duìng nguyãn lyï cäüng taïc duûng âãø kiãøm tra bãön. 1.Âæåìng haìn âäúi âáöu: Q N VN = Fh M V = M W Q h Q Hçnh 2.16: - Âh âäúi âáöu chëu M,N,Q WQ = Fh 2 2 h Æ Vtâ = V N dV M 3.W Q 1,15. J .R k (2.14) Våïi: Fh = Gh.lh 2 Wh = Gh.l h/6 Share-connect.blogspot.com 37
3.Âæåìng haìn goïc âáöu: M WM = Wh Q W = Q F h W W 2 W 2 d J .R h Hçnh 2.17:- Âh goïc âáöu chëu M, Q Æ tâ M Q g (2.15) [4.PHÆÅNG PHAÏP TÊNH TOAÏN LIÃN KÃÚT HAÌN: 4.1. Liãn kãút âäúi âáöu: - Duìng âæåìng haìn âäúi âáöu (thàóng goïc hay xiãn goïc) - Duìng âãø näúi caïc theïp baín + theïp baín. - Caïc bæåïc tênh (khi chëu læûc doüc truûc N ) * Kiãøm tra theïp cå baín: N N h Vcb = = d J . R k,n (2.16) Fcb G.b * Choün âæåìng haìn: Gh = G; lh = b - 2G * Kiãøm tra âæåìng haìn: N h Vh = d J . R k,n (2.17) G h .lh Nãúu khäng thoía thç duìng âæåìng haìn âäúi âáöu xiãn goïc hay âæåìng haìn häùn håüp. Khi theïp cå baín coï bãö räüng khaïc nhau phaíi càõt vaït âãø haûn chãú æïng suáút táûp trung. Hçnh 2.18:-Liãn kãút âäúi âáöu 4.2. Liãn kãút chäöng duìng âæåìng haìn goïc: - Duìng âãø näúi theïp baín + theïp baín; theïp baín + theïp hçnh. 1.Näúi theïp baín våïi theïp baín: - Âæåìng haìn goïc âáöu: Coï chiãöu räüng theïp baín b Æ 6lh = 2(b - 1) Æ hh Hçnh 2.19: - Lk chäöng duìng âh goïc âáöu Share-connect.blogspot.com 38
- Âæåìng haìn goïc caûnh: Choün: hh = Gmin Æ 6lh Hçnh 2.20: Lk chäöng duìng âh goïc caûnh 2.Näúi theïp hçnh våïi theïp baín: - Khi liãn kãút theïp goïc våïi theïp baín, âæåìng haìn goïc åí säúng theïp goïc chëu læûc nhiãöu hån âæåìng haìn goïc åí meïp. Goüi k laì hãû säú phán phäúi læûc cho âæåìng haìn säúng e '' k = e ' e '' Hãû säú k phuû thuäüc theïp goïc âãöu hay Hçnh 2.21: -Lk näúi theïp hçnh + baín khäng âãöu caûnh. Hçnh 2.22: Hãû säú phán phäúi læûc cho âæåìng haìn säúng k Choün træåïc chiãöu cao âæåìng haìn âæåìng haìn säúng: ’ h h d 1,2Gmin Æ Chiãöu daìi âæåìng haìn säúng: k.N l ' 1 (2.18) h J.h' . E.R h g min Choün træåïc chiãöu cao âæåìng haìn âæåìng haìn meïp: ’’ h h = Gg - (1y2)mm Æ Chiãöu daìi âæåìng haìn meïp: k.N l '' 1 (2.19) h J.h'' . E.R h g min 4.3. Liãn kãút duìng baín gheïp: Duìng âãø näúi theïp baín + theïp baín; theïp hçnh + theïp hçnh. Share-connect.blogspot.com 39
1. Näúi theïp baín våïi theïp baín: Coï caïc caïch: Hçnh 2.23: -Lk âäúi âáöu duìng âh goïc âáöu Hçnh 2.24: -Lk âäúi âáöu duìng âh goïc caûnh Hçnh 2.25: -Lk âäúi âáöu duìng âh voìng 50 mm khäng haìn: Âãø traïnh æïng suáút haìn. 10 mm: Traïnh chãú taûo khäng chênh xaïc. Baín gheïp vaït goïc âãø traïnh æïng suáút táûp trung. - Caïc bæåïc tênh toaïn: N * Kiãøm tra theïp cå baín: V = d R (2.20) Fcb * Choün baín gheïp: Âæåìng haìn goïc âáöu : choün bãö räüng baín gheïp bbg = b. Âæåìng haìn goïc caûnh: choün bãö räüng baín gheïp bbg = b -(20 y30)mm (âuí bäú trê âæåìng haìn). Æ Choün bãö daìy baín gheïp Gbg theo âiãöu kiãûn: 6Fbg t Fcb (2.21) * Tênh âæåìng haìn: Âæåìng haìn 1 næía baín gheïp chëu toaìn bäü læûc N. Âæåìng haìn goïc âáöu: Coï 6lh Æ Chiãöu cao âæåìng haìn hh Âæåìng haìn goïc caûnh, âæåìng haìn voìng: Choün chiãöu cao âæåìng haìn hh d Gbg. Æ Tênh chiãöu daìi âæåìng haìn 6lh . Æ Chiãöu daìi baín gheïp Lbg. - Chuï yï: Coï thãø duìng 1 hay 2 baín gheïp. Loaûi 1 baín gheïp coï hiãûn tæåüng lãûch tám nãn êt duìng Share-connect.blogspot.com 40
2. Näúi theïp hçnh våïi theïp hçnh: Hçnh 2.26: -Lk theïp hçnh vaì theïp hçnh duìng baín gheïp hoàûc theïp goïc. 4.4. Liãn kãút häùn håüp: Khi âæåìng haìn âäúi âáöu thàóng goïc khäng âuí khaí nàng chëu læûc, gia cæåìng thãm baín gheïp liãn kãút våïi theïp cå baín bàòng âæåìng haìn goïc Æ Liãn kãút häùn håüp . Hçnh 2.27: Liãn kãút häùn håüp - Æu : Tàng khaí nàng chëu læûc. - Nhæåüc: ÆÏng suáút táûp trung låïn, täún cäng chãú taûo (sau khi haìn âäúi âáöu phaíi gia cäng nguäüi laìm phàóng màût räöi måïi haìn caïc baín gheïp) Æ chè duìng khi tháût cáön thiãút. - ÆÏng suáút trong âæåìng haìn âäúi âáöu vaì trong baín gheïp bàòng nhau: N N h V = = d Rk (2.22) Fcb ¦ Fbg Fh ¦ Fbg Fh : Diãûn têch âæåìng haìn âäúi âáöu = Fcb : Diãûn têch theïp cå baín. Täøng diãûn têch baín gheïp: N ¦ Fbg= h - Fh (2.23) Rk Choün bãö räüng baín gheïp bbg = b -(20 y30)mm (âuí bäú trê âæåìng haìn). Æ Tênh chiãöu daìy baín gheïp: Gbg. - Læûc truyãön qua baín gheïp: Nbg= Vh. Fbg - Choün chiãöu cao âæåìng haìn hh d Gbg. - Täøng chiãöu daìi cáön thiãút cuía âæåìng haìn goïc âãø liãn kãút mäüt baín gheïp åí mäüt phêa liãn kãút: N bg 6l = (2.24) h J .h . E.R h g min Share-connect.blogspot.com 41
C. LIÃN KÃÚTÚ ÂINH TAÏNÏ [1. KHAÏI NIÃÛM CHUNG: 1.1.Khaïi niãûm: 1.Âinh taïn: Laì âoaûn theïp troìn mäüt âáöu taûo muî sàôn, mäüt âáöu taïn thaình muî sau khi tra âinh vaìo liãn kãút. Chãú taûo: Duìng theïp càõt thaình tæìng âoaûn räöi duìng phæång phaïp dáûp hay reìn âãø chãú taûo muî âinh. 2.Cáúu taûo âinh: - Chiãöu daìi cuía âinh: Gäöm 2 pháön: Hçnh 2.28: Liãn kãút âinh taïn * Pháön láúp âáöy läù âinh sau khi taïn xong. * Pháön taûo muî. lâ = 1,12.¦G +1,4.d (mm) (2.25) - Âæåìng kênh lä:ù d = d0 + ( 1y1,5) (mm) (2.26) Våïi: do: Âæåìng kênh âinh. do 12 14 16 18 20 22 24 27 30 d 13 15 17 19 21 23 25 28,5 31,5 (Kãút cáúu nheû) (Kãút cáúu væìa) (Kãút cáúu nàûng) Âæåìng kênh liãn kãút âinh taïn laì âæåìng kênh läù goüi laì âæåìng kênh tênh toaïn. Khi tênh toaïn cho pheïp láúy d=dläù - Váût liãûu laìm âinh: Phaíi coï tênh cháút cå lyï tæång âæång theïp cå baín nhæng deío hån. Thæåìng duìng laì theïp CT3â (tênh cháút cå lyï giäúng theïp CT3 nhæng deío hån). 3.Caïc loaûi âinh taïn: Âinh taïn gäöm caïc loaûi: Hçnh 2.29:Caïc loai âinh taïn - Âinh âáöu baïn cáöu: Duìng phäø biãún nháút - Âinh âáöu chçm: Duìng cho nhæîng kãút cáúu yãu cáöu phàóng màût (caïnh trãn cuía dáöm cáöu chaûy). - Âinh âáöu næía chçm: Duìng khi khäng gian phêa âáöu âinh bë haûn chãú . Share-connect.blogspot.com 42
- Âinh âáöu cao: Duìng khi täøng bãö daìy caïc baín theïp 6G > 5d âãø traïnh bë sæït muî âinh . 1.2.Caïc phæång phaïp taûo läù: Coï 3 phæång phaïp 1.Phæång phaïp âäüt: Kyï hiãûu loaûi C - Æu: Nhanh, giaï thaình haû. - Nhæåüc: Chè âäüt âæåüc theïp baín coï chiãöu daìy G d 25 mm vaì âæåìng kênh låïn nháút 26,5mm. Âäüt tæìng táúm gheïp laûi nãn thiãúu chênh xaïc. Thaình läù khäng nhàôn, xung quanh vuìng läù tæì 2 y3mm coï hiãûn tæåüng cæïng nguäüi theïp doìn Æ khaí nàng chëu taíi troüng âäüng vaì chëu æïng suáút Hçnh 2.30: phæång phaïp âäüt táûp trung keïm. 2.Phæång phaïp khoan: Kyï hiãûu läù loaûi C - Æu: * Mæïc âäü chênh xaïc cuía liãn kãút cao hån. * Khàõc phuûc nhæåüc âiãøm coï hiãûn tæåüng cæïng nguäüi xung quanh thaình läù. * Duìng cho moüi bãö daìy vaì moüi âæåìng kênh våïi nhiãöu loaûi theïp khaïc nhau. - Nhæåüc: Nàng suáút tháúp (cháûm hån âäüt khoaíng 4 y5 láön). 3.Phæång phaïp âäüt räöi khoan: Kyï hiãûu läù loaûi B - Âäüt läù nhoí hån, âæåìng kênh thiãút kãú tæì 2y3mm, sau âoï âënh vë caïc baín theïp räöi khoan theo âæåìng kênh yãu cáöu. Phæång phaïp naìy haûn chãú nhæåüc âiãøm vaì giæî âæåüc æu âiãøm cuía 2 phæång phaïp trãn nãn thæûc tãú thæåìng sæí duûng. 1.3.Kyî thuáût taïn âinh: Coï 2 caïch: Taïn noïng vaì taïn nguäüi 1.Taïn noïng: - Nung âinh âãún nhiãût âäü t0 = 7000 y8000C, láúy âinh ra vaì âàût vaìo läù, tç chàût âáöu coï muî sàôn, räöi duìng buïa taïn âáöu kia. Khi taïn thç thán âinh phçnh ra láúp kên läù. Khi nguäüi thán âinh co laûi taûo khe håî tæì 0,05 y 0,2mm (khe caìng nhoí liãn kãút caìng chàût). Chiãöu daìi âinh cuîng co laûi nhæng do bë caïc baín theïp giæî nãn thán âinh chëu keïo (æïng suáút taûi thán âinh âaût âãún 1200 y 1500kg/cm2) coìn caïc baín theïp bë xiãút chàût laìm tàng læûc ma saït giæîa caïc màût liãn kãút Æ sæû truyãön læûc giæîa caïc táúm theïp âãöu. - Màût khaïc, âinh taïn bë nung noïng vaì nguäüi cháûm nãn deío, liãn kãút coï âäü dai låïn. Nhåì tênh chàût vaì tênh dai cuía liãn kãút nãn coï khaí nàng chëu taíi troüng âäüng vaì taíi troüng nàûng. Share-connect.blogspot.com 43
2.Taïn nguäüi: Chè duìng khi âæåìng kênh nhoí, duìng åí xæåíng cå khê coï buïa maïy låïn. Âãø âinh khäng bë cong khi taïn, täøng bãö daìy liãn kãút 6G d 5d. Thán âinh vaì läù khêt våïi nhau nhæng æïng suáút ban âáöu nhoí tæì 200 y 600 kg/cm2. [2.CÁÚU TAÛO LIÃN KÃÚT ÂINH TAÏN: 2.1.Caïc hçnh thæïc liãn kãút âinh taïn: 1.Näúi theïp baín: - Liãn kãút chäöng: Âån giaín nhæng trong liãn kãút coï hiãûn tæåüng lãûch tám nãn chè duìng trong træåìng håüp coï taíi troüng nhoí. - Liãn kãút âäúi âáöu 01 baín gheïp: Âån giaín, âæåüc duìng khi khäng gian bë haûn chãú. Cuîng coï hiãûn tæåüng lãûch tám nãn chè duìng khi taíi troüng khäng låïn. - Liãn kãút âäúi âáöu 02 baín gheïp: Truyãön læûc âãöu âàûn, chëu læûc täút. Hçnh 2.31: Liãn kãút chäöng Hçnh 2.32: Liãn kãút däúi âáöu duìng baín gheïp - Chuï yï: Khi näúi 02 theïp cå baín khäng cuìng bãö daìy thç phaíi âãûm thãm theïp baín âãø cuìng bãö daìy, baín âãûm naìy keïo daìi ra khoíi baín gheïp âãø âuí taïn 1 haìng âinh liãn kãút baín âãûm våïi theïp cå baín . - Yãu cáöu: * Âiãöu kiãûn diãûn têch cuía baín gheïp: ¦ Fbg t Fcb (2.27) * Bäú trê âinh phaíi thuáûn tiãûn cho chãú taûo vaì thi cäng, Âãø âinh chëu læûc täút, tám thán âinh phaíi truìng våïi tám muî âinh. Nãn choün mäüt loaûi âinh âãø traïnh phæïc taûp vaì nháöm láùn. * Våïi liãn kãút coï hiãûn tæåüng lãûch tám (liãn kãút chäöng, liãn kãút 01 baín gheïp) Æ phaíi tàng thãm 10% säú læåüng âinh cáön thiãút. Share-connect.blogspot.com 44
2.Näúi theïp hçnh: Thæåìng duìng liãn kãút âäúi âáöu coï baín gheïp hoàûc theïp goïc gheïp laì theïp cuìng säú hiãûu, goüt boí båït säúng goïc. Hçnh 2.33: Näúi theïp hçnh 2.2.Bäú trê âinh: 1.Khaïi niãûm: * Âæåìng âinh: Caïc âinh nàòm trãn mäüt âæåìng thàóng trong liãn kãút. * Daîy âinh : Âæåìng âinh song song våïi phæång læûc taïc duûng. * Haìng âinh: Âæåìng âinh vuäng goïc våïi phæång læûc taïc duûng * Khoaíng caïch min: Khoaíng caïch täúi thiãøu giæîa caïc âinh trong liãn kãút âaím baío âiãöu kiãûn thi cäng vaì âiãöu kiãûn eïp màût cho caïc baín theïp. Thæåìng duìng cho khoaíng caïch giæîa 2 haìng âinh âãø liãn kãút goün, êt täún theïp. * Khoaíng caïch max: Khoaíng caïch täúi âa giæîa caïc âinh trong liãn kãút âaím baío âãø caïc baín theïp cuìng laìm viãûc âæåüc våïi nhau. Thæåìng duìng bäú trê cho caïc liãn kãút khäng chëu læûc vaì khoaíng caïch cuía caïc daîy âinh. 2.Bäú trê âinh - Bäú trê âinh trãn theïp baín vaì trãn theïp hçnh phaíi âaím baío âiãöu kiãûn vãö chëu læûc vaì thuáûn tiãûn chãú taûo. Coï 02 caïch bäú trê âinh: * Bäú trê song song : Âån giaín nãn duìng nhiãöu. * Bäú trê so le: Phæïc taûp, nhæng tiãút kiãûm baín gheïp. Hçnh 2.34: Bäú trê âinh song song Hçnh 2.35: Bäú trê âinh song song Share-connect.blogspot.com 45
- Yãu cáöu: * Khoaíng caïch giæîa haìng âinh ngoaìi cuìng âãún meïp biãn vuäng goïc våïi phæång chëu læûc: min 2d; max (4d; 8G ) * Khoaíng caïch giæîa daîy âinh ngoaìi cuìng âãún meïp biãn song song våïi phæång chëu læûc: min 1,5d; max (4d; 8G ) * Khoaíng caïch giæîa caïc âinh trong liãn kãút: min 3d; max (8d; 12G ) Våïi: G: bãö daìy moíng nháút trong caïc baín theïp liãn kãút. * Khi thiãút kãú caïc khoaíng caïch, bæåïc âinh nãn laìm troìn 5mm mäüt âãø dãù gia cäng. * Bäú trê âinh trãn theïp goïc thç tuìy kêch thæåïc bãö räüng b cuía caïnh theïp goïc âãø bäú trê mäüt hoàûc hai haìng âinh so le hay song song. b 150mm : Bäú trê 2 haìng song song * Theïp chæî I vaì U: Caïch bäú trê âinh cuîng âæåüc qui âënh nhæ âäúi våïi theïp goïc. [3.TÊNH TOAÏN LIÃN KÃÚT ÂINH TAÏN 3.1.Sæû laìm viãûc cuía liãn kãút âinh taïn Trong baín thán âinh taïn khi khäng coï læûc taïc duûng cuîng âaî coï æïng suáút træåïc trong thán âinh Nct do quaï trçnh taïn âinh. Khi chëu læûc, liãn kãút laìm viãûc qua 3 giai âoaûn: - Giai âoaûn 1: (Giai âoaûn âaìn häöi) Khi coï ngoaûi læûc N taïc duûng seî xuáút hiãûn læûc ma saït Nms giæîa caïc baín theïp do coï læûc càng træåïc Nct. Hçnh 2.36: Sæû laìm viãûc cuía liãn kãút âinh taïn Khi N d Nms= f. Nct (f: Hãû säú ma saït phuû thuäüc bãö màût tiãúp xuïc giæîa giæîa caïc baín theïp) Æ læûc truyãön tæì baín theïp naìy sang baín theïp kia nhåì ma saït. ÅÍ mäùi baín theïp, æïng suáút taûi âáöu A låïn nháút räöi giaím dáön, âãún âáöu B seî triãût tiãu (1) Æ Âinh chæa chëu taïc duûng ngoaûi læûc N. - Giai âoaûn 2: Khi N d Nms= f. Nct, thán âinh chëu taïc duûng ngoaûi læûc N bë eïp chàût vaìo thaình läù. Thán âinh chëu æïng suáút eïp màût hoàûc chëu læûc càõt giæîa hai táúm. Coï hiãûn tæåüng træåüt giæîa caïc baín theïp vaì æïng suáút trong caïc thán âinh phán bäú khäng âãöu. Caïc âinh ngoaìi cuìng chëu læûc låïn hån âinh åí giæîa (2) - Giai âoaûn 3: (Giai âoaûn deîo). ÆÏïng suáút trong caïc thán âinh phán bäú âãöu (3) Share-connect.blogspot.com 46
- Giai âoaûn 4: (Giai âoaûn phaï hoaûi) Âinh bë phaï hoaûi do bë eïp màût hay bë càõt khi æïng suáút âaût cæåìng âäü chëu càõt hoàûc cæåìng âäü chëu eïp màût cuía âinh. 3.2.Khaí nàng chëu læûc cuía âinh taïn: 1.Khaí nàng chëu càõt: Âãún traûng thaïi giåïi haûn, nãúu thán âinh mãöm hån theïp cå baín Æ âinh coï thãø bë phaï hoaûi do càõt hay bë uäún. Caïc hiãûn tæåüng trãn goüi laì hiãûn tæåüng càõt cuía âinh. Hçnh 2.37: Khaí nàng chëu càõt cuía âinh taïn Âãún traûng thaïi giåïi haûn æïng suáút càõt trong caïc âinh vaì trong tæìng màût càõt nhæ nhau, nãn khaí nàng chëu càõt cuía 1 âinh: S 2 [N ]â = n . .Râ (2.28) c c 4 c nc: Säú màût càõt trãn mäüt thán âinh â R c: Cæåìng âäü chëu càõt cuía âinh (phuû thuäüc theïp cå baín, váût liãûu âinh, phæång phaïp taûo läù). d: Âæåìng kênh âinh sau khi taïn. 2.Khaí nàng chëu eïp màût: Dæåïi taïc duûng cuía læûc vuäng goïc våïi thán âinh, thán âinh seî bë eïp saït thaình läù. ÆÏng suáút eïp màût Vem phán bäú khäng âãöu trãn thán âinh, âãún â TTGH seî âaût cæåìng âäü chëu eïp màût cuía âinh R em. Khaí nàng chëu eïp màût cuía mäüt âinh : â â [N ] em = d.¦G .R em (2.29) ¦G : Täøng bãö daìy nhoí nháút cuía theïp cå baín cuìng chëu keïo vãö mäüt phêa. Hçnh 2.38: Khaí nàng chëu eïp màût â cuía âinh taïn R em: Cæåìng âäü tênh toaïn chëu eïp màût cuía âinh (phuû thuäüc âäü nhàôn thaình läù, phæång phaïp taïn âinh vaì tênh cháút cå hoüc cuía theïp cå baín) Share-connect.blogspot.com 47
3.3.Tênh toaïn liãn kãút âinh taïn: 1.Trçnh tæû tênh toaïn: * Xaïc âënh læûc taïc duûng lãn liãn kãút. Dæû kiãún cáúu taûo liãn kãút. * Xaïc âënh khaí nàng chëu læûc cuía 1 âinh. * Tênh säú læåüng âinh cáön thiãút vaì bäú trê. * Kiãøm tra liãn kãút. 2.Tênh liãn kãút âinh taïn chëu læûc doüc truûc: a. Xaïc âënh læûc taïc duûng lãn liãn kãút: - Âäúi våïi kãút cáúu væìa vaì nheû: Tênh liãn kãút theo näüi læûc do taíi troüng ngoaìi gáy ra. - Âäúi våïi kãút cáúu nàûng: Tênh lk theo diãûn têch (theo khaí nàng chëu læûc cuía kãút cáúu) Näüi læûc tênh toaïn : N = Fth .R= 0,85.F.R ( 2.30) R: Cæåìng âäü chëu læûc cuía theïp cå baín. Fth: Diãûn têch tiãút diãûn thu heûp: Diãûn têch theïp cå baín sau khi træì läù âinh. F: Tiãút diãûn nguyãn. Âiãöu kiãûn: Khaí nàng cl cuía liãn kãút t khaí nàng cl cuía theïp cå baín b.Xaïc âënh khaí nàng chëu læûc cuía 1 âinh: ÅÍ TTGH, âinh seî bë phaï hoaûi theo khaí nàng chëu læûc nhoí nháút: â â â [N ] min = min ([N ] c, [N ] em) â â [N ] c, [N ] em xaïc âënh theo (2.28) vaì (2.29). Âäúi våïi theïp CT3: â â * Khi 6G 0,65 d Æ [N ] c > [N ] em Æ Âinh bë phaï hoaûi do càõt. S.d 2 d.S R â d.S 1800 â â Æ c Chæïng minh: d .6G. R em = . R c 6G = . â = . = 0,65 d 4 4 Rem 4 4200 c.Tênh säú læåüng âinh: Goüi N laì læûc taïc duûng lãn liãn kãút thç säú læåüng âinh cáön coï trong liãn kãút: N t n â (2.31 ) [N]min Æ Choün säú læåüng âinh nguyãn, phuì håüp hçnh thæïc liãn kãút. d.Kiãøm tra theïp cå baín: N V = R (2.32 ) Fth Fth : Diãûn têch tiãút diãûn thu heûp cuía theïp cå baín. - Bäú trê song song: Fth = Fng - Fläù = G . b - n1. G. D Hçnh 2.39: Diãûn têch tiãút diãûn thu heûp = G. (b - n1.d ) (2.33 ) n1: Säú âinh åí haìng âáöu tiãn. Share-connect.blogspot.com 48
- Bäú trê so le: Ngoaìi viãûc kiãøm tra cho haìng âinh âáöu coìn phaíi kiãøm tra tiãút diãûn thu heûp theo màût càõt chæî chi. 2 2 Fth = G .[2.e1 + (n2 -1) a e - n2.d ] (2.34) n2: Säú âinh âi qua âæåìng chæî chi. e e1 a Hçnh 2.40: Màût càõt chæî chi. - Âiãöu kiãûn: Sau khi bäú trê âinh Fth > 0,7 Fng 3.Mäüt säú daûng chëu læûc khaïc cuía âinh taïn: a.Liãn kãút âinh taïn chëu keïo: - Khi ngoaûi læûc coï phæång song song våïi thán âinh taïc duûng lãn liãn kãút laìm taïch råìi caïc phán täú cuía liãn kãút laìm taïch råìi caïc phán täú cuía liãn kãút gáy cho âinh taïn chëu keïo. Khaí nàng chëu keïo cuía 1 âinh taïn: S.d 2 Hçnh 2.41: Liãn kãút âinh [N ]â = . Râ (2.35) k 4 k taïn chëu keïo â Rk: Cæåìng âäü tinh toaïn chëu keïo cuía âinh. b.Liãn kãút âinh taïn chëu M, Q: M.emax *Chëu M: N (2.36) max m. e 2 ¦ i Q *Chëu Q: T (2.37) n *Cäng thæïc kiãøm tra: 2 2 â N max T d >@N min (2.38) n: Säú âinh trãn liãn kãút m: Säú âinh trãn 1 daîy ngoaìi cuìng. Chæïng minh: Coi M cán bàòng våïi caïc càûp ngáùu læûc taïc duûng lãn nhæîng daîy âinh âäúi xæïng qua truûc liãn kãút : M=6 Ni.ei = N1.e1 + N2.e2+ +Ni.ei+ N N N N Coï: 1 2 i Æ 1 N i .ei e1 e 2 e i e1 § N N · Hçnh 2.42: Liãn kãút âinh taïn Æ ¨ 1 2 1 2 ¸ M m¨ N1.e1 .e2 .ei ¸ © e1 e1 ¹ chëu M,Q M.e Æ N max max 2 m.¦ ei Share-connect.blogspot.com 49
D. LIÃN KÃÚT BULON [ 1.KHAÏI NIÃÛM CHUNG : 1.1.Khaïi niãûm: Bu läng laì âoaûn theïp troìn d= 12y48mm. Buläng neo dÆ100mm. Chiãöu daìi buläng l=35 y300mm. Pháön thán khäng ren nhoí hån täøng chiãöu daìy cáúu kiãûn tæì 2y3 m. Pháön ren l0 = 2,5d. Muî vaì ãcu (âai äúc), long âen Æ phán phäúi aïp læûc âai äúc lãn theïp cå baín. Hçnh 2.43: Cáúu 1.2.Phán loaûi: taûo bulon 1.Buläng thä: dBL < d läù tæì 2y3 mm. Saín xuáút tæì theïp C bàòng caïch reìn, dáûp Æ êt chênh xaïc, cháút læåüng khäng cao, biãún daûng nhiãöu khi laìm viãûc Æ duìng buläng thä, thæåìng âãø chëu keïo hoàûc âënh vë cáúu kiãûn làõp gheïp, khäng duìng chëu læûc cäng trçnh quan troüng. 2.Buläng tinh: dBL < d läù tæì 0,3 mm. Saín xuáút tæì theïp C, theïp håüp kim bàòng caïch tiãûn hay khoan läù Æ chênh xaïc, liãn kãút khêt, chàût nhæng khoï làõp raïp. 3.Buläng thæåìng: Duìng phäø biãún. Coï caïc loaûi âæåìng kênh: d=10,12,14,16,18,20,22,24,27,30 4.Buläng cæåìng âäü cao: Saín xuáút tæì theïp håüp kim sau âoï gia cäng nhiãût. Âäü chênh xaïc tæång tæû nhæ buläng thæåìng nhæng nhåì laìm bàòng theïp cæåìng âäü cao nãn coï khaí nàng xiãút chàût ãcu, thán buläng chëu keïo taûo nãn læûc eïp låïn lãn caïc baín theïp. Khi chëu læûc, giæîa caïc màût tiãúp xuïc cuía caïc baín theïp seî coï læûc ma saït låïn chäúng laûi sæû træåüt giæîa caïc baín theïp. Thiãút kãú säú læåüng âinh thoía maîn âãø ngoaûi læûc < læûc ma saït Æ liãn kãút laìm viãûc nhæ thãø thäúng nháút, khäng bë eïp màût vaì càõt, êt biãún daûng, chëu âæåüc taíi troüng âäüng, taíi troüng nàûng duìng cho caïc cäng trçnh quan troüng thay cho liãn kãút âinh taïn. Âãø âaím baío khaí nàng chëu læûc cuía liãn kãút cáön gia cäng màût caïc cáúu kiãûn âãø tàng âäü ma saït. Khaïc våïi liãn kãút âinh taïn (sau khi taïn noïng, âinh nguäüi vaì co laûi, thán âinh chëu keïo gáy nãn læûc ma saït giæîa caïc baín theïp) trong liãn kãút buläng, thán âinh chëu keïo gáy nãn ma saït giæîa caïc baín theïp laì nhåì læûc xiãút buläng. 5.Buläng neo: Âãø neo caïc bäü pháûn laûi våïi nhau. Vê duû: Neo cäüt vaìo moïng. Mäüt âáöu chän vaìo bã täng, mäüt âáöu bàõt chàût vaìo kãút cáúu. Share-connect.blogspot.com 50
[ 2.CÁÚU TAÛO LIÃN KÃÚT BULÄNG: Hçnh thæïc liãn kãút vaì caïch bäú trê liãn kãút buläng khäng khaïc máúy so våïi liãn kãút âinh taïn. 2.1.Hçnh thæïc liãn kãút: a. Näúi theïp baín: * Liãn kãút âäúi âáöu 02 baín gheïp âäúi xæïng Æ truyãön læûc täút. * Liãn kãút âäúi âáöu 01 baín gheïp, liãn kãút gheïp chäöng: Coï hiãûn tæåüng lãûch támÆ Chëu thãm mämen phuû Æ tàng thãm 10% buläng so våïi tênh toaïn. * Liãn kãút 2 baín theïp khaïc chiãöu daìy Æ duìng baín âãûm âãø chiãöu daìy 2 baín theïp bàòng nhau Æ tàng thãm 10% buläng åí phêa coï baín âãûm. b.Näúi theïp hçnh: * Liãn kãút âäúi âáöu näúi bàòng baín gheïp hay theïp goïc gheïp. Khi duìng 1 baín gheïp, coï hiãûn tæåüng lãûch tám, nhæng do theïp hçnh cæïng nãn êt aính hæåíng Æ khäng cáön tàng thãm buläng. * Liãn kãút gheïp chäöng: Liãn kãút khäng âäúi xæïng âäúi våïi cáúu kiãûn mãöm Æ tàng 10% buläng. 2.2.Bäú trê buläng: -Yãu cáöu: Truyãön læûc täút, âån giaín, dãù chãú taûo. - Bäú trê buläng: Tæång tæû nhæ liãn kãút âinh taïn, cuîng bäú trê theo 2 caïch : song song hoàûc sole dæûa vaìo khoaíng caïch min, max: * Khoaíng caïch min: Âaím baío âäü bãön baín theïp vaì khoaíng caïch täúi thiãøu âãø vàûn ãcu (âai äúc) * Khoaíng caïch max: Âaím baío äøn âënh pháön baín theïp giæîa 2 buläng (cáúu kiãûn chëu neïn), âäü chàût liãn kãút, khäng cho håi næåïc buûi báøn loüt vaìo àn moìn liãn kãút. Liãn kãút chëu læûc thæåìng bäú trê theo khoaíng caïch min âãø goün vaì êt täún theïp. Caïc khoaíng caïch min, max tæång tæû liãn kãút âinh taïn chè khaïc khoaíng caïch min giæîa 2 buläng laì 2,5d. - Tuìy theo bãö räüng theïp goïc b maì bäú trê 1 hay 2 dayî buläng song song hay sole trãn caïnh theïp goïc nhæ liãn kãút âinh taïn. [ 3.TÊNH TOAÏN LIÃN KÃÚT BULÄNG: 3.1.Sæû laìm viãûc cuía liãn kãút buläng: 1.Buläng thæåìng, thä, tinh: Khi vàûn ãcu buläng Æ buläng chëu keïo, caïc baín theïp bë xiãút chàût taûo ra læûc ma saït giæîa caïc baín theïp. Khi chëu læûc træåüt, coï 4 giai âoaûn: - Giai âoaûn 1: Læûc træåüt < læûc ma saït: Caïc baín theïp chæa træåüt, buläng chæa chëu taíi ngoaìi læûc keïo ban âáöu. Share-connect.blogspot.com 51
- Giai âoaûn 2: Tàng taíi troüng ngoaìi, læûc træåüt > læûc ma saït : Caïc baín theïp træåüt tæång âäúi våïi nhau, thán buläng tç saït thaình läù. - Giai âoaûn 3: Tiãúp tuûc tàng taíi troüng ngoaìi, buläng eïp saït thaình läù truyãön læûc cho liãn kãút. Thán buläng chëu càõt, uäún ,keïo do muî buläng caín tråí sæû uäún tæû do cuía thán. - Giai âoaûn 4: Læûc træåüt caìng låïn, âäü chàût liãn kãút giaím, ma saït yãúu dáön. Liãn kãút bë phaï hoaûi do càõt ngang thán âinh hay âæït caïc baín theïp giæîa hai buläng do eïp màût trãn thaình läù gáy ra. 2.Buläng cæåìng âäü cao: Nhåì theïp laìm buläng coï cæåìng âäü cao nãn coï thãø xiãút chàût ãcu taûo nãn læûc ma saït låïn giæîa caïc baín theïp tiãúp nháûn hoaìn toaìn læûc træåüt do ngoaûi læûc gáy ra. Buläng chè chëu keïo do xiãút ãcu. 3.2.Khaí nàng chëu læûc cuía buläng: 1.Buläng thæåìng, thä, tinh: a.Khaí nàng chëu càõt: Khi âæåìng kênh buläng nhoí, baín theïp daìy, buläng coï thãø bë phaï hoaûi do càõt ngang thán. Khaí nàng chëu càõt cuía 1 buläng: c c [N ] BL = R BL. JBL. FBL. nC (2.39) c R BL: Cæåìng âäü tênh toïan chëu càõt cuía buläng. JBL : Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc. Buläng thæåìng, thä JBL= 0,9 ; Buläng tinh JBL= 1 2 FBL : Tiãút diãûn buläng = S.d /4 nC : Säú màût càõt tênh toaïn. b.Khaí nàng chëu eïp màût: Khi khoaíng caïch tæì läù buläng âãún meïp baín theïp ngàõn Æ buläng bë phaï hoaûi càõt âæït theo caïc âæåìng træåüt do eïp màût cuía buläng lãn thaình läù. Khaí nàng chëu eïp màût cuía 1 buläng: em em [N ] BL = d. (6G )min . R BL (2.40) (6G )min : Täøng chiãöu daìy caïc baín theïp cuìng træåüt vãö 1 phêa láúy trë säú nhoí. em R BL : Cæåìng âäü tênh toaïn eïp màût cuía buläng phuû thuäüc váût liãûu liãn kãút,ì phæång phaïp taûo läù 2.Buläng cæåìng âäü cao: - Læûc træåüt do ngoaûi læûc gáy nãn hoaìn toaìn do læûc ma saït giæîa caïc baín theïp tiãúp nháûn Æ khaí nàng chëu træåüt cuía buläng cæåìng âäü cao phuû thuäüc læûc ma saït chëu aính hæåíng båíi læûc eïp màût lãn baín theïp cuîng chênh laì læûc keïo buläng do xiãút ãcu Æ Khaí nàng chëu træåüt cuía buläng chênh laì khaí nàng chëu eïp màût cuía caïc baín theïp hay laì khaí nàng chëu keïo cuía buläng do xiãút ãcu. k - Læûc keïo P cuía buläng do xiãút ãcu: P = R BL . Fth BL - Khaí nàng chëu træåüt cuía mäüt buläng cæåìng âäü cao: k [N ]BLC = R BL. Fth BL. JBL. (P/ JTC ).k (2.41) Share-connect.blogspot.com 52
k k tc R BL : Cæåìng âäü tênh toïan chëu keïo. R BL = 0,7.R BL tc R BL: Cæåìng âäü tæïc thåìi tiãu chuáøn buläng Fth BL: Diãûn têch thu heûp buläng do ren Æ tra baíng. JBLC: Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc khi chëu taíi troüng âäüng hoàûc do sai lãûch âuåìng kênh läù. P : Hãû säú ma saït JTC : Hãû säú tin cáûy cuía liãn kãút Æ tra baíng. k : Säú màût phàóng ma saït tênh toaïn. 3.3.Tênh toaïn liãn kãút buläng: 1.Buläng chëu læûc truûc: a.Choün âæåìng kênh buläng d vaì caïc baín gheïp G: - Cäng trçnh thæåìng: d = 20 y24mm; cäng trçnh nàûng: d = 24y30mm. - Âiãöu kiãûn baín gheïp: 6Fbg t F (2.42) Fbg: Täøng diãûn têch tiãút diãûn caïc baín gheïp. F: Diãûn têch tiãút diãûn cáúu kiãûn liãn kãút. - Chiãöu räüng baín gheïp bàòng chiãöu räüng baín theïp cå baín. b.Tênh säú buläng cáön thiãút: * Buläng thæåìng, thä, tinh: N t n BL (2.43) [N]min BL c em Våïi: [N ] min= min ([N ] BL, [N ] BL). * Buläng cæåìng âäü cao: N n t (2.44) [N]BLC .J J : Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc c.Kiãøm tra liãn kãút: * Kiãøm tra bãön baín theïp giaím yãúu: N Buläng thæåìng, thä, tinh: V = d R .Jb (2.45) Fth Fth = Fng - Fgy= Fng - n1.G.d (2.46) Våïi: Jb : Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc. n1 : säú buläng trãn mäüt haìng. N Buläng cæåìng âäü cao: V = d R .JBL (2.47) Fth Taíi troüng ténh: Nãúu Fth t 0,85 Fng Æ Fth = Fng Nãúu Fth d 0,85 Fng Æ Fqu = 1,18Fth Taíi troüng âäüng: Duìng Fth âãø tênh toaïn. 2.Buläng chëu keïo: Share-connect.blogspot.com 53
- Khi ngoaûi læûc coï phæång song song våïi thán buläng taïc duûng lãn liãn kãút seî taïch råìi caïc baín theïp laìm buläng chëu keïo. Khi taíi troüng ngoaìi N t Ntr (læûc keïo ban âáöu trong thán buläng do xiãút ãcu), buläng måïi chëu keïo do taíi troüng ngoaìi vaì seî bë phaï hoaûi khi æïng suáút trong thán buläng âaût cæåìng âäü chëu keïo cuía váût liãûu laìm buläng. - Khaí nàng chëu keïo cuía mäüt buläng: K K [ N ] BL= Fth. R BL (2.48) S.d 2 F = 0 : Diãûn têch tiãút diãûn buläng chäù coï ren Æ tra baíng. th 4 K R BL: Cæåìng âäü tênh toaïn cuía váût liãûu buläng khi chëu keïo Æ tra baíng. - Säú buläng cáön thiãút: N t n K (2.49 ) [N]BL .J J: Hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc. 3.Buläng chëu mämen M, læûc càõt Q: Tæång tæû nhæ liãn kãút âinh taïn: 2 2 BL NBL= N BL M N BL Q d J. [ N ] min (2.50) M .l max Våïi: NBL(M) = 2 (2.51) m.¦ li Q N = (2.52) BL(Q) n n : Säú buläng trãn liãn kãút. lmax: Khoaíng caïch giæîa 2 daîy buläng ngoaìi cuìng 3.4.Kyï hiãûu buläng, âinh taïn: a) b) c) d) e) f) Hçnh 2.44: Kyï hiãûu âinh taïn, bulon. a) Âinh taïn âáöu baïn cáöu. b) Läù âinh taïn, läù bulon. c) Läù bulon hçnh báöu duûc. d) Bulon vénh cæíu. e) Bulon taûm. f) Bulon cæåìng âäü cao. Share-connect.blogspot.com 54
Chæång 3 DÁÖM THEÏP [ 1.Âaûi cæång vãö dáöm vaì hãû dáöm: Dáöm laì kãút cáúu chëu uäún coï baín buûng âàûc, laì kãút cáúu cå baín trong kãút cáúu xáy dæûng. Âæåüc duìng laìm saìn nhaì dán duûng vaì cäng nghiãûp, dáöm cáöu, kãút cáúu chëu læûc cuía cæía van, dáöm cáöu chaûy. 1.1.Caïc loaûi dáöm: 1.Theo cáúu taûo: a.Dáöm âënh hçnh: I : âæåüc duìng trong uäún phàóng: dáöm saìn, dáöm cáöu. U: Tiãút diãûn khäng âäúi xæïng, âæåüc duìng trong uäún xiãn nhæ xaì gäö, dáöm sæåìn tæåìng. Coï 1 maï phàóng nãn dãù liãn kãút våïi kãút cáúu khaïc. Hçnh 3.1: Dáöm âënh hçnh Âàûc âiãøm: - Tiãút kiãûm cäng chãú taûo. - Liãn kãút âån giaín. - Kêch thæåïc haûn chãú. - Täún theïp do Gb låïn hån yãu cáöu thiãút kãú. Âãø khàõc phuûc duìng dáöm dáûp tæì theïp baín moíng b.Dáöm täø håüp : Dáöm täø håüp haìn: gäöm 3 baín theïp gheïp laûi bàòng âæåìng haìn goïc. Hai baín nàòm ngang: hai caïnh dáöm; baín âàût âæïng: baín buûng. So våïi dáöm âinh taïn, êt täún váût liãûu vaì nheû hån, chi phê cáúu taûo êt hån Æ âæåüc duìng phäø biãún. Hçnh 3.2: Dáöm täø håüp Dáöm täø håüp âinh taïn: Gäöm mäüt baín theïp âàût âæïng laìm baín buûng; hai caïnh dáöm, mäùi caïnh gäöm hai theïp goïc chæî L vaì coï thãø thãm mäüt hoàûc hai baín theïp nàòm ngang goüi laì baín âáûy. Vç phaíi khoïet läù nãn täún cäng chãú taûo vaì täún váût liãûu, nhæng chëu læûc täút. Âæåüc duìng khi dáöm chëu taíi troüng âäüng vaì taíi troüng låïn, nhæ dáöm cáöu chaûy, dáöm cáöu. Âàûc âiãøm: - Kêch thæåïc låïn. - Tiãút kiãûm theïp. - Täún cäng chãú taûo. c.Kãút luáûn: Share-connect.blogspot.com 55
Nãn duìng dáöm âënh hçnh nãúu vãö cáúu taûo cho pheïp, vaì baío âaím cæåìng âäü, âäü cæïng, äøn âënh. Duìng dáöm täø håüp khi khäng thãø duìng dáöm hçnh nhæ khi taíi troüng låïn vaì nhëp dáöm låïn 2.Theo så âäö kãút cáúu: Hçnh 3.3: Phán loaûi dáöm theo så âäö kãút cáúu. Dáöm âån giaín: täún váût liãûu, chãú taûo vaì dæûng làõp âån giaín, chëu læûc chênh xaïc, khäng aính hæåíng do nhiãût, hay luïn lãûch. Âæåüc duìng nhiãöu trong xáy dæûng. Dáöm liãn tuûc: Âäü cæïng låïn, tiãút kiãûm váût liãûu, chãú taûo vaì dæûng làõp khoï, näüi læûc thay âäøi do nhiãût, hay luïn lãûch. Âæåüc duìng khi dáöm cáön âäü cæïng låïn. Dáöm muït thæìa: tiãút kiãûm váût liãûu. 1.2.Hãû dáöm: 1.Khaïi niãûm: Hãû dáöm laì kãút cáúu khäng gian gäöm dáöm chênh, dáöm phuû bäú trê thàóng goïc nhau. Dáöm phuû træûc tiãúp âåí baín màût vaì truyãön taíi troüng lãn dáöm chênh. Dáöm chênh âåí dáöm phuû vaì truyãön taíi troüng tæì dáöm phuû lãn gäúi âåí. 2.Phán loaûi: Tuìy theo caïch xàõp xãúp dáöm ta coï 3 loaûi hãû dáöm: Hçnh 3.4: Caïc loaûi hãû dáöm. a.Hãû dáöm âån giaín: Gäöm mäüt hãû thäúng dáöm âàût song song våïi caûnh ngàõn âåî saìn cäng taïc. Dáöm laìm viãûc nhæ baín kã hai caûnh Æ khaí nàng chëu læûc keïm Æ chè phuì håüp våïi taíi troüng nhoí, chiãöu daìi caûnh ngàõn ä saìn khäng låïn. b.Hãû dáöm phäø thäng: Share-connect.blogspot.com 56
Gäöm hai loaûi dáöm âàût vuäng goïc våïi nhau vaì song song våïi hai caûnh cuía saìn cäng taïc. Caïc dáöm âàût song song våïi caûnh ngàõn cuía saìn, tæûa lãn cäüt hay kãút cáúu chëu læûc khaïc: dáöm chênh. Caïc dáöm âàût thàóng goïc, tæûa lãn dáöm chênh vaì truyãön taíi troüng tæì saìn lãn dáöm chênh: dáöm phuû. - Khi taíi troüng vaì kêch thæåïc cuía saìn khäng låïn (qd3000daN/m2; ä saìn d 12x36m) Æ hãû dáöm phäø thäng hiãûu quaí kinh tãú hån caïc loaûi hãû dáöm khaïc nhåì giaím læåüng theïp vaì dãù cáúu taûo cáúu kiãûn hån. c.Hãû dáöm phæïc taûp: Gäöm ba loaûi dáöm: Ngoaìi dáöm chênh, dáöm phuû coìn coï dáöm saìn âàût vuäng goïc vaì tæûa lãn dáöm phuû. - Hãû dáöm naìy phæïc taûp vaì täún cäng chãú taûo Æ chè thêch håüp khi taíi troüng saìn cäng taïc låïn (q t 3000 daN/cm2). 2.Caïc caïch liãn kãút dáöm: Caïc dáöm âæåüc liãn kãút våïi nhau theo 1 trong 3 caïch: a.Liãn kãút chäöng: Dáöm noü gaïc lãn dáöm kia. - Âån giaín, dãù làõp gheïp. - Laìm tàng chiãöu cao cäng trçnh. - Âäü cæïng vaì khaí nàng chëu læûc khäng cao, saìn laìm viãûc nhæ baín kã hai caûnh. Hçnh 3.5: Caïc caïch liãn kãút dáöm. b.Liãn kãút cuìng baín màût: Bäú trê sao cho caïnh trãn cuía caïc loaûi dáöm coï cuìng âäü cao. - Giaím chiãöu cao xáy dæûng cuía hãû dáöm, coï thãø tàng chiãöu cao dáöm chênh. - Toaìn hãû dáöm coï âäü äøn âënh låïn. - Saìn coï âäü cæïng vaì khaí nàng chëu læûc låïn nhåì laìm viãûc nhæ baín kã bäún caûnh. - Cáúu taûo phæïc taûp hån liãn kãút chäöng Æ duìng cho hãû dáöm phäø thäng. c.Liãn kãút tháúp: Caïc dáöm phuû âàût tháúp hån dáöm chênh, dáöm saìn âàût bàòng màût våïi dáöm chênh. Coï æu âiãøm nhæ liãn kãút bàòng màût nhæng phæïc taûp hån nhiãöuÆ chè duìng cho hãû dáöm phæïc taûp. Share-connect.blogspot.com 57
1.3.Cáúu taûo vaì tênh toaïn baín saìn: 1.Xaïc âënh nhëp l vaì chiãöu daìy baín saìn G : Yãu cáöu: Troüng læåüng saìn khäng låïn, cáúu taûo khäng quaï phæïc taûp maì váùn âaím baío khaí nàng chëu âæåüc taíi troüng. l 4.n § 72E · = 0 ¨1 1 ¸ (3.1) ¨ 4 tc ¸ G 15 © n0 .q ¹ ª f º n0 = « » : âäü voîng giåïi haûn, theo quy phaûm: saìn n0 = 150; dáöm phuû n0 =250. ¬ l ¼ E E = (3.2 ) Våïi: Q = 0,3; E = 2.106 kg/cm2 Æ E = 2,26 .106 1 1Q theïp CT3 1 Bãö daìy saìn G âæåüc choün theo taíi troüng tiãu chuáøn qtc Æ nhëp saìn l. Taíi troüng trãn saìn q (kg/cm2) Chiãöu daìy saìn G (mm) d 1000 6 y 8 d 2000 8 y 10 d 3000 10 y 12 > 3000 12 y 14 2.Kiãøm tra: Dæåïi taïc duûng taíi troüng, baín saìn chëu uäún vaì bë voîng. Do âæåìng haìn liãn kãút baín saìn vaì dáöm ngàn caín biãún daûng tæû do vaì biãún daûng xoay cuía baín taûi caïc gäúi Æ taûi caïc gäúi tæûa phaït sinh læûc keïo H vaì mämen ám M coï taïc duûng giaím mämen trong baín åí nhëp. Khi tênh toïan âãø thiãn vãö an toaìn, boí qua aính hæåíng cuía mämen ám M, chè xeït aính hæåíng cuía læûc keïo Hçnh 3.6: Så âäö tênh cuía baín saìn H. Càõt mäüt daíi baín räüng 1cm, så âäö tênh toaïn laì mäüt dáöm hai gäúi tæûa cäú âënh chëu taíi troüng phán bäú âãöu q. * Mämen uäún låïn nháút åí nhëp: l 2 1 M = q. - H.f (3.2a) Hay: M = M (3.2b) max 8 max 0 1D H Trong âoï : D = âæåüc xaïc âënh tæì cäng thæïc: Pth f D.(1+ D)2 =3.( 0 )2 (3.3) G Share-connect.blogspot.com 58
Kiãøm tra âiãöu kiãûn biãún daûng: Âäü voîng cuía baín saìn do taíi troüng tiãu chuáøn qc vaì læûc keïo H gáy ra: 1 f = f . d [ f ] (3.4) 0 1D c Trong âoï: f0: âäü voîng dáöm do taíi troüng tiãu chuáøn q trãn dáöm 5 q c .l 4 f0= (3.5) 384 E1 .J Kiãøm tra âiãöu kiãûn âäü bãön: Âäü bãön cuía baín saìn âæåüc kiãøm tra theo cäng thæïc: H M V = max d J.R (3.6) A W D S 2 E J Trong âoï: H = D. P = (3.7) th l 2 A, W: Tiãút diãûn vaì momen khaïng uäún cuía tiãút diãûn baín räüng 1cm. 3.Tênh toaïn âæåìng haìn liãn kãút baín saín vaì dáöm: Âæåìng haìn liãn kãút baín saìn vaì dáöm chëu læûc keïo H åí gäúi tæûa: H hh= h (3.8) E.Rg .J 1.4.Caïc kêch thæåïc chênh: 1.Nhëp dáöm: Nhëp dáöm laì khoaíng caïch giæîa hai gäúi tæûa (dáöm, cäüt , tæåìng ) * Âäúi våïi dáöm cäng xän (1 âáöu tæûa lãn kãút cáúu tæûa, 1 âáöu tæû do) Æ nhëp dáöm laì khoaíng caïch meïp khäng tæûa âãún meïp ngoaìi cuía kãút cáúu tæûa * Âäúi våïi dáöm tæûa caí hai âáöu Æ nhëp dáöm laì khoaíng caïch giæîa 2 tám gäúi tæûa. Nhëp dáöm chênh âæåüc xaïc âënh theo yãu cáöu Hçnh 3.7: Nhëp vaì bæåïc cuía dáöm sæí duûng. Bæåïc dáöm chênh nãn choün thãú naìo âãø coï thãø duìng theïp hçnh laìm dáöm phuû. Bæåïc dáöm phuû phuû thuäüc nhëp cuía baín âaî chãú taûo sàón. 2.Chiãöu cao dáöm Dæûa vaìo: h | hln hmin d h d hmax a.hln: Thãø têch 1 âån vë daìi cuía dáöm: Vd = Vc + Vb = 2.Fc.1.\c + Fb.1.\b (3.9) \ \ : hãû säú cáúu taûo nhàòm kãø âãún thãø têch cuía caïnh c , b vaì buûng tàng so våïi lyï thuyãút do quaï trçnh chãú taûo. Hçnh 3.8: Kêch thæåïc dáöm Share-connect.blogspot.com 59
Gáön âuïng xem caïnh dáöm chëu toaìn bäü M vaì: hd | hb | hc N | M/h N M F = = c R h.R Fbb = G .h M Hçnh 3.9: Xem caïnh Nãn: V = 2 .< .c + G .h.< (3.10) d h.R c b b chëu toaìn bäü M Våïi: c<1: hs kãø âãún mäüt pháön M do buûng dáöm chëu. Tæì (3.10) coï quan hãû giæîa chiãöu cao dáöm våïi troüng V V læåüng dáöm biãøu thë trãn hçnh 3.10. d Vmin G Vd V cæûc tiãøu khi: = 0 2Vc d G h M Vb - 2 .< .c + G .< = 0 (3.11) h 2 .R c b b 2c.< .M Wyc hln h h = c = k (3.12) ln < .R.G G b b b Hçnh 3.10: 2c.< Våïi: k = c : Phuû thuäüc hçnh thæïc cáúu taûo dáöm. <b Cäng thæïc kinh ngh iãûm: 3 h ln = 220Wyc - 15 cm (3.13) 3 h ln = (5,5 y 6,5). Wyc (3.14) 3 h Vaì: G = 7 + (mm) Khi h d 2000mm b 1000 Chuï yï: 1- Khi tênh toaïn hln cuía dáöm, ta âaî boí qua aính hæåíng cuía Gb âãún Vd , nãúu xeït âãún h 3.Ob .Wyc b 3 aåính hæ íng cuía âäü maính baín buûng Ob Æ hln = . G b 2 2- Ta tháúy: hb låïn vaì Gb moíng Æ Ob seî låïn Æ D áöm nheû. Tuy nhiãn, Gb khäng âæåüc quaï moíng âãø thoía âiãöu kiãûn äøn âënh cuûc bäü baín buûng. C M 3- Tæì (3.11): Gb. \b = 2. .\c Vb = 2Vc hd R Coï nghéa: Khi thãø têch dáöm nho í nháút: thãø têch buûng dáöm = thãø têch 2 caïnh dáöm. 4- Qua hçnh 3.10: khi hd lán cáûn giaï trë hln , Vd thay âäøi khäng låïn Æ láúy hd z hln khäng quaï 20% váùn âaím baío yãu cáöu kinh tãú. b.hmin : Xaïc âënh dæûa vaìo âiãöu kiãûn âäü voîng. c.hmax : Xaïc âënh dæûa vaìo âiãöu kiãûn xáy dæûng. Share-connect.blogspot.com 60