bài giảng kết cấu thép chương 2 liên kết kết cấu thép

Email :
1
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
II.1. Khái niệm chung về liên kết dùng trong
KCT
II.2. Tính liên kết hàn
II.3. Tính liên kết bu lông
II.4. Tính liên kết đinh tán
NỘI DUNG
Email :
2
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
II.1. Khái niệm chung về liên kết dùng trong KCT
KCT sử dụng các loại liên kết sau :
 Hàn
 Bulông
 Đinh tán
 Keo dán
côngtrìnhcấukiện
Tấm
Thanh
liênkếtliênkết
  



Email :
3
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Là liên kết phân tử của các kim loại bò nóng chảy khi dùng dòng nhiệt
đốt nóng làm chảy 2 mép thép để hòa lẫn với nhau, Khi nguội lại tạo

thành đường hàn.
 Ưu điểm:
 Giảm công chế tạo và khối lượng kim loại
 Hình thức cấu tạo liên kết đơn giản
 Bền, có tính kín cao
 Tiết diện không cần khoét lỗ nên không giảm yếu
1.1 Liên kết hàn
 Khuyết điểm:
 Khó kiểm tra chất lượng đường hàn
 Một số loại thép có hàm lượng C cao  khó hàn
 Quá trình hàn gây biến hình hàn và ứng suất hàn trong liên kết 
làm tăng tính dòn của kim loại, KC dễ bò vênh
 Không có tính dai , chòu tải trọng động kém
Email :
4
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Ưu điểm :
 Thuận tiện khi tháo lắp , không cần máy móc và năng lượng khi thi
công.
 Khuyết điểm :
 Giảm yếu do khoét lỗ
 Vẫn còn khe hở giữa lỗ đinh và thân đinh nên liên kết không thật
chặt  dễ gây biến dang trượt lớn.
 Dễ bò tuột ốc ( do vặn ecrou không chặt )
1.2 Liên kết bulông
Email :
5
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
Bu lông cường độ cao
 Tận dụng ưu điểm của liên kết đinh tán và liên kết bu lông

 Được chế tạo bằng thép cường độ cao. Khi vặn êcu tạo được
lực kéo lớn trong thân đinh, ép chặt các bản thép, liên kết
không bò biến dạng trượt
 Ngày nay được sử dụng rộng rãi nhưng giá thành cao.
Email :
6
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
1.3 Liên kết đinh tán
 LK được gia công 1 đầu trước  ráp vào cấu kiện rồi tán thân
đinh thành đầu đinh thứ 2.
 Ưu điểm : Có tính dai, chòu tải trọng chấn động lớn 
dùng để chế tạo dầm cầu trục nặng , cầu , đường sắt .
 Khuyết điểm : Tốn vật liệu và công chế tạo : khoét lỗ ,
nung đinh , . . .nên ít dùng
Email :
7
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 2.1. CÁC PP HÀN TRONG KCT, QUE HÀN
 a. Các PP hàn dùng trong KCT
 b. Que hàn
 c. Các yêu cầu chính khi hàn và PP kiểm tra chất lượng Đh
 2.2. CÁC LOẠI ĐH VÀ CƯỜNG ĐỘ
 a. Các loại Đh
 b. Một số yêu cầu cấu tạo đối với Đh
 c. Cường độ Đh
 2.3. PP TÍNH TOÁN LIÊN KẾT HÀN
II.2. Tính liên kết hàn
Email :
8
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP

2.1 Các phương pháp hàn trong KCT, que hàn
2.1.1 Các phương pháp hàn trong KCT
a. Hàn tay hồ quang điện
Email :
9
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Nguyên lý
 Chạm que hàn vào giữa 2 thanh thép cơ bản cần hàn  xảy
ra nối mạch  gây đoản mạch.
 Nhấc que hàn lên 2 – 3mm  giữa 2 điện cực ( thép cơ bản
và que hàn ) xảy ra hiện tượng phóng điện  tạo hồ quang
 Nhiệt độ cao của ngọn lửa hồ quang (> 2000
0
C) làm 2
tấm thép cơ bản bò nóng chảy (độ sâu nóng chảy 1,5 – 2mm)
 Kim loại que hàn chảy thành từng giọt rơi xuống rãnh hàn
do lực hút của điện trường, 2 kim loại lỏng hòa lẫn vào
nhau, nguội lại tạo thành đường hàn
Email :
10
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Công nhân hàn cần chú ý :
 Di chuyển que hàn theo hướng hàn
 Tốc độ hàn phù hợp
 Điều chỉnh khoảng cách giữa que hàn và thép cơ bản (chừng
2–3mm), nếu quá xa hay quá gần  hồ quang bò cắt
 Hạn chế tiếp xúc với không khí  không khí chui vào làm
giảm chất lượng đường hàn
Email :
11

CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
b. Hàn tự động hồ quang điện
 Nguyên tắc làm việc :
 Chạm rồi nhấc lên  hồ quang tạo chìm dưới lớp thuốc hàn
 Máy hàn giữ que hàn di chuyển theo đường thẳng.
 Que hàn tự động nhả dần theo tốc độ di chuyển đều của
máy.
 ng hút thuốc hàn đi sau cùng
Email :
12
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Ưu điểm
 Chất lượng đường hàn tốt
 Tốc độ nhanh (gấp 5 – 10 lần hàn tay)
 Kim loại lỏng được phủ lớp thuốc dày nên nguội dần, bọt
khí thoát ra từ từ làm đường hàn đặc hơn
 Không hại sức khỏe thợ hàn do hồ quang cháy chìm.
 Nhược điểm :
 Chỉ hàn được đường hàn nằm thẳng hoặc tròn
 Không hàn được : đường hàn đứng hoặc ngược, vò trí chật
hẹp, trên cao. Đường hàn ngắn , gãy khúc , đường hàn tròn
bán kính cong bé.
Email :
13
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
c. Hàn hồ quang điện trong lớp khí bảo vệ
Email :
14
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Sử dụng dây hàn trần được nhả tự động

 Kim loại lỏng được bảo vệ bởi môi trường khí, được phun
ra đồng thời khi hàn, không cho tiếp xúc với không khí.
 Khí được dùng : khí trơ (argon hoặc helium) hoặc
cacbonic
 Ưu điểm : hồ quang ổn đònh, vùng chảy sâu, tốc độ hàn
nhanh. Được sử dụng phổ biến hiện nay.
Nguyên tắc làm việc :
Email :
15
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
d. Hàn hơi ( Hàn gió đá,hàn xì)
Email :
16
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Nguyên lý
 Hỗn hợp cháy là O
2
và C
2
H
2
, cho nhiệt lượng cao.
 O
2
và C
2
H
2
được nén ở 2 bình riêng , dẫn đến mỏ hàn
bằng ống mềm

 Khi cháy , nhiệt độ lên đến 3200
0
C làm nóng chảy kim
loại cần hàn và thanh kim loại bù
 Kim loại nguội  tạo đường hàn
 Phạm vi sử dụng
 Hàn những tấm kim loại mỏng , những đường hàn của kết
cấu chòu lực không cao, h
h
< 4mm
 Dùng khi mất điện
 Chủ yếu để cắt thép
 Ngoài ra còn phương pháp hàn tiếp xúc dùng hàn đối đầu
trong bê tông cốt thép. Tham khảo : www.congnghehan.vn
Email :
17
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Que hàn có lớp thuốc bọc
 Khi cháy tạo lớp xỉ cách li không khí xung quanh với kim
loại lỏng, ngăn O
2
, N
2
lọt vào làm đường hàn giòn.
 Lớp xỉ phủ làm đường hàn nguội từ từ nên không gây nứt
đường hàn
 Lớp xỉ làm hồ quang được ổn đònh
 Tăng độ bền đường hàn
 Que hàn trần :
 Sử dụng cho hàn tự động

 Lớp thuốc bọc được thay bằng lớp bột thuốc hàn phủ trên
đường hàn
2.1.2 Que hàn
Email :
18
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
Que hµn dïng øng víi m¸c thÐp (Tham kh¶o)
 Kí hiệu
 N.42 : cường độ 4200 (daN/cm
2
)
 N.42
A
: tăng tính dẻo và độ dai xung kích của kim
loại (chòu tải trọng động)
M¸c thÐp
Lo¹i que hµn cã thc bäc
TCVN 3223 : 1994
ГОСТ 9467–75
(Nga)
XCT34; XCT38; XCT42; XCT52 N42; N46 42; 46
09Mn2; 14Mn2; 09Mn2Si;
10Mn2Si1
N46; N50 46; 50
Email :
19
CHệễNG 2: LIEN KET KET CAU THEP
Kích th-ớc que hàn điện TCVN 3223 : 1994 (Tham khảo)
-ờng kính lõi que
hàn

d, mm
Chiều dày thép cơ
bn
t, mm
Chiều dài que hàn
(L 2), mm
1,6
2,0
2,5
3 5
250 (200)
250 (300)
300 (350)
3,0 (3,25) 6 10 350 (400)
4,0 10 14 400 (450)
5,0
6,0
16 20
450
450
Email :
20
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Trước khi hàn:
 Làm sạch gỉ trên mặt rãnh hàn
 Cường độ dòng điện thích hợp
 Gia công mép đúng qui đònh
 Chọn que hàn phù hợp
 Kiểm tra máy hàn và các Đk đảm bảo an toàn Lđ
 Khi hàn : đảm bảo đúng trình tự hàn

 Sau khi hàn: phải kiểm tra lại chất lượng đường hàn
 Kiểm tra bằng mắt
 Dùng phương pháp vật lý : siêu âm, điện từ , . . .
2.1.3 Các yêu cầu chính khi hàn & phương pháp
kiểm tra chất lượng đường hàn
Tham khảo : www.congnghehan.vn
Email :
21
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Là đường hàn thực hiện trên 2 mép đầu của thanh TCB được đặt
trên cùng một mặt phẳng.
 Khe hở này còn có tác dụng để các chi tiết hàn biến dạng tự do
khi hàn tránh cong vênh.
 Có 2 loại : đường hàn đối đầu thẳng góc và đường hàn đối đầu
xiên góc với trục cấu kiện.
 Yêu cầu : đường hàn cần phải đầy.
 Thép mỏng  không cần gia công mép. Thép dày (t>8mm) 
cần gia công mép.
2.2.1.Đường hàn đối
đầu (đhđđ)
2.2 Các loại đường hàn & cường độ
Email :
22
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Ưu điểm :
 Truyền lực tốt vì đường sức khi qua mối hàn không bò đổi
hướng
 Làm việc giống như thanh cơ bản vì liên kết mang tính liên
kết tinh thể.
 Nhược điểm :

 Gia công mép tốn công.
 Đặt khoảng cách mép cho đúng  nên cần tay nghề cao (thợ
bậc 4).
Email :
23
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
2 mm
60°
2-3mm
2-3mm
2-3mm
3-4mm
45
2mm
45°
2-3mm
Tên đường hàn
theo hình gia
công mép
Kích thước mép
thép cơ bản
Dùng khi  của
thép cơ bản là
Không gia công
mép
 = 8 – 10mm
Hình chữ V
 = 10 – 20mm
Hình chữ X
 > 20mm

Hìnhchữ K
 > 20mm
Email :
24
CHÖÔNG 2: LIEÂN KEÁT KEÁT CAÁU THEÙP
Email :
25
CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT KẾT CẤU THÉP
 Là đường hàn nằm ở góc vuông được tạo bởi hai cấu kiện cần
hàn.
 Tiết diện Đh là 1 tam giác vuông cân, cạnh của tam giác gọi là
chiều cao đường hàn h
f
.
2.2.2 Đường hàn góc
(đhg)