Xem mẫu

9/22/2014

Tr−êng ®¹i häc thuû lîi

Nội dung môn học

Khoa c«ng tr×nh
Bé m«n kÕt cÊu c«ng trinh
=======








BÀI GiẢNG KÕt cÊu thÐp

GVHD: Hồ
GVHD Hồng Tiế Thắ
Tiến Thắng
Bộ môn Kết Cấu Công Trình

http://www.mediafire.com/thang.kcct

3

Chương 1: Cơ sở thiết kế kết cấu thép
Chương 2 Liê kết hà
Ch
2: Liên
hàn
Chương 3: Liên kết Bulông
Chương 4: Dầm thép
Chương 5: Cột thép
Chương 6: Dàn thép
g
p

+ Bài tập nộp:

1

http://www.mediafire.com/thang.kcct

3.1. Khái niệm chung

Liên kết Bulông

3.1.1. Ph©n lo¹i:
Lo¹i bu l«ng




3.1. Khái niệm chung
3.2. Tính toán và cấu tạo liên kết bulông

Đé chÝnh
x¸c

VËt liÖu

1.Bul«ng th«
ThÐp trßn
2.Bu l«ng nöa tinh
BCT3,BCT5
09Γ2,
3.Bu l«ng tinh
4.Bu l«ng c−êng ®é 12Γ2..
40X,40XC
cao

http://www.mediafire.com/thang.kcct

Khe hë gi−a lç
vµ ®inh ∆l
2  3 mm
0,3  0,5mm
0,3  0,5mm

-th−êng

+ d = 12  48 mm
+ l1  2,5d
+ l = 35  300 mm
+ (l – l1) = (b¶n ghÐp - 2 hoÆc 3 mm)

GVHD: Hồng Tiến Thắng
Bộ môn Kết Cấu Công Trình

Sai sè ®−êng
kÝnh ®inh
kÝ h ®i h ∆d
(mm)

binhth−êng  0,75  1 -cao
0,5  -1
-cao
∆dr < -0,34

KÝch th−í b l«ng (B¶ng 3 2 (t
KÝ h th−íc bu l« (B¶ 3-2 (trang 31)

Đại học Thủy Lợi

2

H

D
=

l1
lr

2d

D=2d H=0,6 d
3

http://www.mediafire.com/thang.kcct

4

1

9/22/2014

3.1.3. C−êng ®é tÝnh to¸n vµ kh¶ n¨ng chÞu lùc cña mét bul«ng

3.1.2. Hai tr¹ng th¸i chÞu lùc c¬ b¶n:
• Bul«ng chÞu kÐo:
D−íi t¸c dông cña t¶i träng hai ph©n tè ®−îc nèi t¸ch rêi nhau.




Bul«ng chÞu c¾t ®ång thêi chÞu Ðp mÆt:
D−íi t¸c dông cña t¶i träng hai ph©n tè ®−îc nèi tr−ît lªn nhau

C−êng ®é tÝnh to¸n cña mét bul«ng: phô thuéc vµo tr¹ng th¸i øng
suÊt, vËt liÖu cña ph©n tè ®−îc nèi, vËt liÖu lµm bul«ng, chÊt
l−îng lç ®inh bul«ng...
C−êng ®é tÝnh to¸n cña bul«ng Rb (daN/cm2) (m=1) (B¶ng 3.1(T-30))
Lo¹i bul«ng
Bul«ng cã ®é
chÝnh x¸c cao

A

Bul«ng cã ®é
chÝnh x¸c b×nh
th−êng

A

Tr¹ng th¸i øng
suÊt
- KÐo
- C¾t
- Ðp mÆt
- KÐo
- C¾t
- Ðp mÆt

Ký hiÖu

CT3

Rk b
Rc b
Remb
Rk b
Rc b
Remb

1700
1700
3800
1700
1300
3400

B

N
http://www.esnips.com/web/Thamkhao



6

Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña mét bul«ng:
- Kh¶ n¨ng chÞu lùc kÐo:

 N k  mFo Rkb  m

- Kh¶ n¨ng chÞu c¾t :

 N c

b

b

 d o2
4

 mFc Rc b  m.nc

3.2. Tính toán và cấu tạo liên kết bulông

Rkb

 .d 2
4

3.2.1. Nguyªn t¾c tÝnh to¸n :
§iÒu kiÖn ®Ó liªn kÕt kh«ng bÞ ph¸ ho¹i lµ:
N  [ N ]b
3.2.2. TÝnh to¸n lùc t¸c dông vµo bul«ng:

Rc b

b
b
 N em  mFem Rem  m.d .  min Rem
b

- Kh¶ n¨ng chÞu Ðp mÆt :
¨
hÞ Ð
Æt
Trong ®ã:

F0 : diÖn tÝch tiÕt diÖn bul«ng t¹i chç cã ren (øng víi d0)
Fc : diÖn tÝch chÞu c¾t (øng víi d)
nc : sè mÆt bÞ c¾t trong mét bul«ng
Fem : diÖn tÝch chÞu Ðp mÆt
min : tæng chiÒu dµy nhá nhÊt cña c¸c ph©n tè Ðp vµo mét bªn th©n bul«ng
A

A

* Lùc t¸c dông vµo bul«ng do lùc däc N hoÆc Q:
N
b
 N 
nb
Q
b
NQ 
 N 
nb

NN 

Trong ®ã :
• Gi¶ thiÕt bul«ng chÞu lùc b»ng nhau
• nb : sè bul«ng chÞu lùc N hoÆc Q

B

N

7

http://www.esnips.com/web/Thamkhao

8

2

9/22/2014

M = N1e1 + N2e2 + ... + Niei + ... + NM emax

* Lùc t¸c dông vµo bul«ng do M :
a)

b)

NM

emax

ei

C

Ni

=> M = NM/emax (e12 + e22 +...+ ei2 +...+ e2max ) =

Ni

emax
M

N
Ni
e
 i  N i  M ei
N M emax
emax

NM
o

Rót ra:
M

ei

http://www.mediafire.com/thang.kcct

-Tr−êng hîp 2: Néi lùc NN , NM g©y cho bul«ng chÞu kÐo
NQ g©y cho bul«ng chÞu Ðp mÆt
N k  N N  N M  [ N ]b
k

NQ  [ N ]b
c
 [ N ]b
em

9

http://www.mediafire.com/thang.kcct

x

Q  NQ
M  NM

NM

N

NN

+
+
+
+

+ +
+C +
+ +
+ +

+
+
+
+

+
+
+
+

y
M

NQ

10

3.2.3. Bè trÝ bul«ng:
- Bè trÝ song song, bè trÝ so le
- Th−êng bè trÝ song song

Q

•Tæng hîp l¹i

y

 [ N ]b

  


N max  N N  N M  NQ  [ N ]b
c
 [ N ]b
em

Lùc t¸c dông vµo bul«ng khi liªn kÕt ®ång thêi chÞu
m«men, lùc däc vµ lùc c¾t.

X
NM

 ei2

-Tr−êng hîp 1: Néi lùc NN , NM , NQ g©y cho bul«ng chÞu c¾t + Ðp mÆt

Gi¶ thiÕt:
- Liªn kÕt quay quanh t©m quay C
- Lùc t¸c dông vµo bul«ng tØ lÖ bËc nhÊt víi kho¶ng c¸ch tõ bul«ng ®ã tíi
t©m quay C
- Ph−¬ng cña lùc th¼ng gãc víi ®−êng th¼ng nèi tõ bul«ng ®ã tíi t©m
quay C.

N  NN

nb

i 1

i 1

+Tr−êng hîp 2: M n»m trong
mÆt ph¼ng song song víi trôc
®inh - ChÞu kÐo

Nguyªn lý céng t¸c dông
•TÝnh lùc t¸c dông vµo ®inh do tõng TP néi l−c

emax

nb

 e i2

* Lùc t¸c dông vµo bul«ng khi liªn kÕt ®ång thêi chÞu
momen, lùc däc vµ lùc c¾t:

C

+ Tr−êng hîp 1: M n»m trong
mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc
®inh - ChÞu c¾t vµ Ðp mÆt.

NM  M .

NM
e max

M
NM

N
N

Xem thªm B¶ng 3.3 (trang 32)
Nb

C

x
y
N b  ( N M  N N )2  ( N M  NQ )2
http://www.mediafire.com/thang.kcct

12

3

9/22/2014

VÝ dô 1:
KiÓm tra liªn kÕt cho ë h×nh vÏ. BiÕt d = 22mm , Rcb = 1700 daN/cm2,
cho N=1120 kN, Remb = 3800 danN/cm2, m =1.
Gi¶i:

Víi:
[ N ]b  m.nc
c

 .d
4

KiÓm tra liªn kÕt cho ë h×nh vÏ. Cho biÕt d = 18mm, Fo = 1,75 cm2, Rkb=
1700, Rcb = 1300 daN/cm2, Remb = 3400 daN/cm2, m = 1.
Gi¶i:
- Néi lùc:

- Néi lùc:
N = 1120 kN
Q=0
M=0
- X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn mét bu l«ng:
NN 

VÝ dô 2:

N = N2 - N1cos450 = 200 -250.0,707 = 23,22 kN (  )
Q = N1sin450 = 250.0,707 = 176,78 kN
()
M = 0,07N2 = 0,07.200 = 14 kNm (  )

- X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn mét bu l«ng:

N 1120
b

 124, 4kN   N c  129,18 kN
nb
9
b
  N em  167, 20 kN

Rcb  1.2.

2

3,14.2, 2
.1700  12918 daN  129,18 kN
4

N 23, 22

 3,87 kN
nb
6

NQ 
2

NN 

Q 176, 78

 29, 463 kN
nb
6

NM  M .

b
[ N ]b  m.d .  min Rem  1.2, 2.2.3800  16720 daN  167, 20 kN
em

e

 14.102.

2
i

5

2

25
 20 kN
 152  252  2

VÝ dô 3:

b

b

6

i 1

 N k  1.1, 75.1700  2975 daN  29, 75 kN
 N c  1.1.

emax

X¸c ®Þnh P ®Ó liªn kÕt kh«ng bÞ ph¸ ho¹i. Cho biÕt d = 20, Rcb = 1700
daN/cm2, Remb = 3800 daN/cm2, m = 0,85.
Gi¶i:

2

3,14.1,8
.1300  3306 daN  33, 06 kN
4

 N em  1.0,8.1,8.3400  4896 daN  48,96 kN
b

- Néi lùc: ( ®Òu g©y c¾t vµ Ðp mÆt)

- Tæng hîp lùc:
Nkmax = NN + NM = 3,87+20 = 23,87 kN < [N ]b =29,75 kN
k
Nmax c¾+Ðp mÆt = NQ = 29,463 kN < [N ]b = 33,06 kN
c
< [N ]b = 48,96 kN
k
( Liªn kÕt an toµn)

N = 0,707P (kN) ()
0 707P
( )
Q = 0,707P (kN) ()
M = 0,3.0,707P = 0,212P (kNm) (  )

- X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn mét bu l«ng:
0, 707 P
 0,177 P
4
0,15
N M  0, 212 P.
 0, 636 P
 0, 052  0,152  .2
N N  Na 

- Tæng hîp lùc:
c¾t
N max Ðp 

 0,177  0, 636 

2

 0,177 2 P  0,832 P kN  [ N ]b  45,37 kN  P 
min

45,37
 54,531 kN
0,832

Trong ®ã:
[N]cb = 0,85.3,14.1700 = 4537 daN = 45,37 kN = [N]minb
[N]emb = 0,85.2.0,8.3800 = 5168 daN 51,68 kN
http://www.mediafire.com/thang.kcct

15

http://www.mediafire.com/thang.kcct

16

4

nguon tai.lieu . vn