Bài giảng môn vẽ kỹ thuật 2 + thực hành Trường ĐH BK TPHCM

Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP
I Khái niệm

Hình 1- Mô hình một dạng khung ngang cơ bản

Hình 2- Mô hình kết cấu cầu trục

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 1


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

Hình 3- Mô hình hệ giằng cánh trên

Hình 4- Mô hình hệ giằng cánh dưới

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 2


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

Hình 5- Mô hình hệ giằng đứng và hệ giằng cột

Một số dạng sơ đồ khung ngang 1 nhịp

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 3


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

Sơ đồ khung ngang nhiều nhịp

Sơ đồ Hệ giằng mái
Hệ giằng cánh trên

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 4


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP
Hệ giằng cánh dưới

Hệ giằng đứng

II Biểu diễn các loại thép hình
1 Thép góc (thép chữ L)

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 5

Thép góc có hai loại: - đều cánh:
- không đều cánh:
b, b1, b2:

chiều rộng cánh thép

s:

bề dày cánh thép

l:

chiều dài thanh

n:

số lượng thanh

Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP
ký hiệu
Lbxs
ký hiệu

L b1 x b 2 x s

Thường với thép góc ít khi ghi số lượng n mà thể hiện trực tiếp ký hiệu thép ở dạng
nào. Ví dụ:

2 Thép hình máng (thép chữ U)

Ký hiệu:

L N (với N là số hiệu của thanh thép)

hoặc
Lbxh
Cũng tương tự như thép góc có thể không ghi n mà thể hiện dạng ghép

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 6


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP
Ví dụ:

cho dạng ghép như hình bên

3 Thép chữ I

4 Các loại thép khác
Ngoài ba loại chính trên còn có các loại thép khác:

 Thép chữ T :

ký hiệu

T



 Thép chữ Z :

ký hiệu

L



Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 7


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

 Thép tròn đặc :

ký hiệu

 Thép ống :

ký hiệu

 Thép vuông:

ký hiệu





DxD=U

 Thép tấm, thép lá : ký hiệu

trong đó b x h là kích thước bao ngoài, t là bề dày tấm

III Các hình thức lắp nối của kết cấu thép
Có hai mối liên kết được sử dụng trong kết cấu thép
-

Liên kết tháo gỡ được: lắp nối bằng bu lông

-

Liên kết không tháo gỡ được: lắp nối bằng đinh tán, hàn…

1 Mối ghép bu lông và đinh tán
Bu lông được sử dụng trong các kết cấu ít chịu chấn động hoặc các liên kết tạm thời.
Đinh tán sử dụng trong các kết cấu chịu chấn động, các liên kết cố định.
Bu lông là chi tiết có ren. Biểu diễn nguyên dạng ren rất phức tạp nên trong các bản vẽ kỹ
thuật, ren và các chi tiết có ren được biểu diễn đơn giản theo quy ước.
Ví dụ:
Liên kết bu lông:
Liên kết đinh tán:
Mũ chỏm cầu
Đầu chìm

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 8


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

2 Ghép bằng hàn
a

Phân loại mối hàn

-

Hàn đối đỉnh: ký hiệu D

-

Hàn chữ T:

ký hiệu T

-

Hàn góc:

ký hiệu G

-

Hàn chập:

ký hiệu C

Biểu diễn và ký hiệu quy ước các mối ghép bằng hàn
Mối hàn thấy được biểu diễn liên tục.
Mối hàn khuất biểu diễn trên phần
gạch của nét đứt.
Mối hàn được chỉ rõ bằng một đường
dóng gãy khúc tận cùng bằng mũi tên
một cánh chỉ vào mối hàn. Ký hiệu và
kích thước liên quan được ghi phía
trên giá ngang nếu là mối hàn thấy,
ghi bên dưới giá ngang nếu là mối hàn
khuất.
b

Ký hiệu quy ước các mối ghép bu-lông, đinh tán, hàn (TCVN 4613-1988)
STT
1

Tên gọi
Dấu lỗ khoan

2

Lỗ ô-van (bầu dục)

3

Lỗ tròn có đầu lõm ở một bên hoặc

cả hai bên (để lắp ráp)

4

Đinh tán mũ chìm

5

Đinh tán mũ nổi

6

Bu lông cố định

7

Bu lông tạm thời để lắp ráp

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Ký hiệu quy ước

Trang 9


8

Mối hàn đối đầu khi lắp ráp

Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

Phía thấy
Phía khuất

9

Mối hàn đối đầu khi chế tạo

Phía thấy

Phía khuất

10

Mối hàn chập khi lắp ráp

Phía thấy

Phía khuất

11

Mối hàn chập khi chế tạo

Phía thấy

Phía khuất

IV Bản vẽ kết cấu thép
Trình tự thành lập bản vẽ kết cấu thép gồm các bước:
1. Vẽ sơ đồ hình học (TL 1:50, 1:100, 1:200, 1:500)

2. Hình thể hiện cấu tạo của kết cấu (TL 1:20,1:50,1:100)
3. Hình thể hiện chi tiết (TL 1:5, 1:10, 1:20); đối với chi tiết quá nhỏ được dùng tỉ lệ
1:1 để thuận tiện cho việc gia công chế tạo.
Hình thể hiện chi tiết thường có:
a. Hình vẽ tách nút
b. Hình vẽ tách bản mã
4. Lập bảng thống kê

1 Vẽ sơ đồ hình học
-

Được vẽ ở chỗ rõ nhất trên bản vẽ đầu tiên của kết cấu đó (thường là ở góc trên bên trái).
Sơ đồ vẽ bằng nét liền đậm tượng trưng cho đường trục của thanh.

-

Nếu kết cấu đối xứng được phép thể hiện sơ đồ một nửa kết cấu (thường vẽ quá nửa, dùng
nét lượn sóng giới hạn phần biểu diễn).
Trên sơ đồ hình học cần ghi:
 Các kích thước tổng quát của kết cấu (ví dụ đối với dàn là nhịp và độ dốc, hay nhịp và
chiều cao đỉnh dàn)
 Đối với dàn còn ghi:
+ Kích thước chiều dài từng đoạn thanh (ghi trực tiếp trên thanh) và giá trị nội lực (ghi
ở dưới thanh).
+ Đánh số các nút kết cấu sẽ được vẽ tách trên bản vẽ (thực chất là ký hiệu của hình
trích) trong vòng tròn 810mm, đặt tên nút bằng chữ số la mã theo một trình tự nhất
định (ví dụ theo thứ tự cùng hay ngược chiều kim đồng hồ, hoặc theo trình tự
trêndưới – tráiphải).

-

Sinh viên hãy hoàn tất kích thước chiều dài từng đoạn thanh trên ½ sơ đồ bên phải và đánh
số nút trên ½ sơ đồ bên trái.

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 10


-

Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP
Nếu kết cấu quá lớn không thể tách tất cả các nút trên một bản vẽ mà phải dùng nhiều bản
vẽ thì có thể thực hiện theo hai cách:
1. Mỗi bản vẽ đều có sơ đồ hình học. Khi đó vẽ tách nút nào thì đánh số nút đó. Ví dụ:
sơ đồ dưới đây cho biết trên bản vẽ này chỉ vẽ tách nút số III, IV và V

2. Chỉ vẽ sơ đồ hình học cho bản vẽ đầu tiên. Khoanh tất cả các nút sẽ vẽ tách.
Đánh số thứ tự đó trong vòng tròn. Vòng tròn này chia hai nửa, nửa trên ghi số thứ
tự của nút, mắt liên kết; nửa dưới ghi số ký hiệu của bản vẽ có nút, mắt liên kết đó.
Ví dụ: Cũng dàn trên,
nút I, II
tách ở bản vẽ KC1
nút III, IV, V
tách ở bản vẽ KC2
nút VI, VII
tách ở bản vẽ KC3
thì sơ đồ hình học của bản vẽ KC1 sẽ được đánh số nút như sau:

2 Hình thể hiện cấu tạo

Thể hiện chi tiết hơn cho kết cấu (như các thanh trong dàn sử dụng loại thép gì, có mối liên kết
như thế nào…)
Có thể biểu diễn theo hai cách:
1) Nếu kết cấu nhỏ, có thể biểu diễn thật chi tiết cho hình biểu diễn cấu tạo. Như vậy, sẽ có rất
ít nút phải vẽ tách (ví dụ như nút đầu dàn liên kết với cột, nút đỉnh dàn, nút giữa dàn, hay
chân cột)
2) Bỏ qua bước vẽ hình thể hiện cấu tạo mà sẽ vẽ tách cho tất cả các nút của kết cấu. Cách này
rất thường dùng cho các kết cấu có kích thước lớn vì sẽ khó thể hiện đủ hình cấu tạo của
các kết cấu này trên một bản vẽ.
Ví dụ:

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 11


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

Trình tự thực hiện hình thể hiện cấu tạo:
Ví dụ minh họa dưới đây chỉ vẽ cho 1 nút kết cấu (nút VI), giả sử nút này có số liệu thiết
kế như sau:
- Thanh cánh trên 1:
80x8; liên kết sử dụng đường hàn sống và mép có lh=250
- Thanh bụng (đứng) 5:
50x5; liên kết sử dụng đường hàn sống và mép có lh=80
- Thanh bụng (xiên) 6:
50x5; liên kết sử dụng đường hàn sống và mép có lh=80
1. Vẽ trục của các thanh thép. Các trục này phải song song với đường trục thanh trên sơ
đồ hình học và cắt nhau tại một điểm gọi là mắt của các nút. Trong ví dụ này, nút kết
cấu sử dụng liên kết hàn thì đường trục vẽ bằng nét gạch dài 2 chấm mảnh.

Bước 1- Vẽ trục của các thanh thép

2. Vẽ đường bao của các thanh thép dựa theo kích thước mặt cắt của thanh. Khi thực hiện
cần lưu ý có hai trường hợp:
- Nếu nút có liên kết hàn thì đường trục thanh trên sơ đồ sẽ trùng với đường trục hình
học của thanh (đi qua trọng tâm tiết diện). Trong bảng tra thép hình, kích thước
khoảng cách từ trọng tâm đến mặt ngoài cánh thép thể hiện ở trị số Z0 (cho thép góc

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 12


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP
đều cánh và thép chữ U), và trị số X0, Y0 (cho thép góc không đều cánh). Khi tra
bảng, cho phép lấy tròn các trị số với sai số 5mm.
- Nếu dùng liên kết bu-lông hay đinh tán thì để tiện cho việc gia công, ta vẽ cho đường
trục trên sơ đồ sẽ trùng với đường tâm của hàng bu lông hay đinh tán. Trong bảng tra
thép hình, khoảng các này thể hiện ở trị số a. Nếu nút có hai hàng đinh cho một thanh
thì quy ước vẽ trục của thanh thép trùng với đường tâm của hàng đinh thứ nhất.
Khoảng cách giữa hai hàng đinh được thể hiện bằng ký hiệu a1 trong bảng tra thép
định hình

Bước 2- Vẽ sống thép của thanh 1

Bước 3- Vẽ mép thanh thép của thanh 1

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 13


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

Bước 4- Vẽ bề dày cánh thép của thanh 1

Bước 5- Vẽ tương tự cho các thanh bụng 5 và 6

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 14


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

Bước 6- Xác định đầu thanh, lưu ý khoảng cách giữa các đầu thanh bụng và thanh cánh trong dàn có bản
mã lấy không nhỏ hơn a (a = 6t -20 mm) nhưng không lớn hơn 80mm (t: chiều dày bản mã, mm)

3. Bố trí các mối hàn cho nút (số liệu về mối ghép hàn do người thiết kế tính: chiều dài
đường hàn lh =; chiều cao đường hàn hh=; và các thông tin khác), hoặc bố trí vị trí các
đinh (bu lông) nếu cấu kiện có liên kết bu lông hay đinh tán. Trong ví dụ này, cấu kiện
sử dụng liên kết hàn nên ta đánh dấu vị trí bắt đầu và kết thúc của đường hàn cho phù
hợp với chiều dài đường hàn theo số liệu thiết kế.

Bước 7- Bố trí các mối hàn cho nút

4. Dựa vào liên kết đã bố trí, vẽ bản mã (chứa đủ liên kết)

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 15


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

Bước 8- Vẽ bản mã sao cho có thể chứa đủ liên kết

5. Ghi ký hiệu cho các thanh thép và bản mã. Nếu nút nào đã vẽ đủ chi tiết (không cần
tách nữa) thì phải ghi rõ các số liệu về liên kết và các kích thước để gia công thanh
thép, các kích thước gia công bản mã.
Chú ý: Khi ghi ký hiệu cho bản mã ( _ b x h ) thì giá trị b x h là kích thước đường bao
ngoài của hình chữ nhật ban đầu chưa bị cắt xén

3 Vẽ tách nút
Sau khi vẽ hình cấu tạo, nút nào chưa biểu diễn rõ sẽ được vẽ tách với tỉ lệ lớn hơn (TL
1:5, 1:10, 1:20).
Trình tự vẽ cũng giống như hình thể hiện cấu tạo.
Ví dụ tách nút số VI với các số liệu thiết kế:
- Thanh cánh trên 1:
80x8; liên kết sử dụng 5 đinh tán Ø16
- Thanh đứng 2:
50x5; liên kết sử dụng 3 đinh tán Ø16
- Thanh xiên 3:
50x5; liên kết sử dụng 3 đinh tán Ø16
Các bước vẽ theo trình tự như sau:
a) Vẽ đường trục thanh trùng với đường tâm
của hàng đinh và song song với đường
trục trên sơ đồ (liên kết dùng trong nút kết
cấu là đinh tán nên trục vẽ bằng nét gạch

dài chấm mảnh)
b) Vẽ đường bao ngoài của các thanh thép
(trình tự: sống thép-mép thanh thép-bề dày
cánh, lưu ý khoảng cách từ trục đến sống
thép)

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 16


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

c) Xác định các đầu thanh (lưu ý khoảng cách s)

d) Đưa liên kết vào, lưu ý các khoảng cách: khoảng cách từ tâm bu lông đến mép cấu kiện (e)
nhỏ nhất dọc theo lực là 2d, lớn nhất là 4d hoặc 8t; khoảng cách giữa hai bu lông theo
hướng bất kỳ (l) nhỏ nhất là 2.5d, lớn nhất là 12d hoặc 16t (d: đường kính thân bu lông hay
đinh tán, t: chiều dày mỏng hơn của các cấu kiện ngoài)

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 17


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

e) Vẽ bản mã (chứa đủ liên kết)

f) Ghi kích thước (kích thước độ lớn, kích thước định vị)

g) Vẽ mặt cắt ngang cho các thanh trong cấu kiện.

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 18


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

h) Ghi các ghi chú cần thiết:
 Cường độ chịu kéo, cắt của các loại thép dùng làm kết cấu
 phương pháp hàn, loại que hàn hoặc dây hàn, vị trí và thứ tự hàn của các mối hàn
(khi dùng liên kết hàn) hoặc phương pháp gia công bề mặt các bản thép (khi dùng
bu lông cướng độ cao)
 Những điểm cần chú ý khi gia công cấu kiện và khi thicông lắp dựng
 Sự liên quan giữa các tờ bản vẽ

4 Vẽ tách bản mã
Với nút sử dụng liên kết hàn, do kích thước bản mã đã ghi rõ khi vẽ hình thể hiện cấu tạo
hay khi vẽ tách nút nên không cần vẽ tách bản mã. Chỉ khi nào hình dáng nút phức tạp thì cần
vẽ tách để ghi rõ kích thước gia công
Với nút sử dụng liên kết đinh tán hay bu lông thì phải vẽ tách để ghi rõ các kích thước
gia công bản mã (các kích thước của lỗ khoan trên bản mã)
Hình vẽ tách bản mã của nút nên đặt kế nút để dễ đọc
Cho phép vẽ hình đã xoay hay vẽ đúng vị trí làm việc
Ví dụ tách bản mã số 11

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 19

Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

5 Lập bảng thống kê
-

Bảng thống kê thường được đặt ngay trên khung tên
Nếu kết cấu được thể hiện trên nhiều bản vẽ thì bảng thống kê được đặt ở bản vẽ cuối cùng
Hình thức trình bày bảng thống kê và bảng phân loại các loại thép theo TCVN 4613 – 88
(só liệu ghi trong bảng thống kê là số liệu giả sử)

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 20


Bài giảng BẢN VẼ KẾT CẤU THÉP

V Một số lưu ý khi thể hiện bản vẽ kết cấu thép
-

-

-

Các hình chiếu của kết cấu thép thường được biểu diễn theo phương pháp chiếu
góc thứ nhất. Tuy nhiên trong một số trường hợp, có thể biểu diễn theo phương
pháp chiếu góc thứ ba. Khi đó cần có ký hiệu cho phương pháp góc chiếu mà
bản vẽ đang thể hiện.

Trên hình chiếu và hình cắt chỉ cần vẽ những nét khuất của chính chi tiết ta
đang thể hiện. Những chi tiết nằm sâu bên trong được phép không biểu diễn.
Trên hình chiếu cho phép không vẽ một số chi tiết không cần thiết, nhất là khi
các chi tiết này che khuất những chi tiết quan trọng khác cần dược biểu diễn
hơn.
Để cho hình biểu diễn được rõ ràng, các mặt cắt không gạch ký hiệu vật liệu.
Nếu tỷ lệ của hình biểu diễn nhỏ thì tô đen mặt cắt và chừa một khoảng trắng
giữa các chi tiết

Bộ môn: Hình Họa – Vẽ Kỹ Thuật

Trang 21