Nhà thép tiá»n chế

Hotline: 0913 991299 - Email: admin@trunglam.vn
Chọn Skin Color:
TIN TỨC Công Ty Trung Lâm
Tính toán đưá»ng hàn đối đầu

4.2.5. Tính toán đưá»ng hàn đối đầu

Dưới tác dụng cá»§a tải trá»ng tÄ©nh, sá»± tập trung ứng suất ban đầu trong hàn đối đầu không ảnh hưởng tá»›i độ bá»n cá»§a nó, do có sá»± phát triển cá»§a biến dạng dẻo dẫn

tới giãn ứng suất tại các điểm tập trung. Vì vậy tính toán liên kết hàn đối đầu thực hiện với giả thiết là sự phân bố ứng suất trong mặt cắt ngang là như nhau.
Cưá»ng độ tính toán cá»§a đưá»ng hàn đối đầu phụ thuá»™c vào vật liệu que hàn (hoặc dây hàn) và phương pháp kiểm tra chất lượng đưá»ng hàn. Tùy theo cưá»ng độ tức thá»i tiêu chuẩn cá»§a thép cÆ¡ bản mà chá»n que hàn. Khi đó cưá»ng độ tính toán cá»§a đưá»ng hàn đối đầu được lấy như sau:
- Khi chịu nén, vá»›i phương pháp hàn tá»± động, ná»­a tá»± động hoặc hàn tay, không phụ thuá»™c vào phương pháp kiểm tra chất lượng đưá»ng hàn


Äối vá»›i các mác thép khác cần kiểm tra cụ thể để xác định các cưá»ng độ tính toán cá»§a đưá»ng hàn.

a) Khi chịu lá»±c kéo, nén dá»c trục: đưá»ng hàn đối đầu được coi như phần kéo dài cá»§a thép cÆ¡ bản vì vậy tính toán nó như thép cÆ¡ bản. Dưới tác dụng cá»§a lá»±c dá»c trục N (kéo hoặc nén đúng tâm) ứng suất sẽ phân bố Ä‘á»u trên tiết diện cá»§a đưá»ng hàn.


Hình 4.19. Liên kết hàn đối đầu chịu lá»±c trục: a- đưá»ng hàn đối đầu thẳng; b-đưá»ng hàn đối đầu xiên.

Äối vá»›i đưá»ng hàn đối đầu thẳng góc (hình 4.19, a) công thức kiểm tra bá»n có dạng:

Trong đó: Aw = t.lw - diện tích tính toán cá»§a đưá»ng hàn đối đầu;
t - bá» dày tính toán cá»§a đưá»ng hàn, bằng bá» dày nhá» nhất cá»§a các bản thép cÆ¡ bản trong kiên kết.
lw – chiá»u dài tính toán cá»§a đưá»ng hàn;
fwt – cưá»ng độ tính toán cá»§a đưá»ng hàn đối đầu khi chịu kéo (nếu N là lá»±c nén thì dùng cưá»ng độ tính toán khi chịu nén fwc).

Chiá»u dài tính toán đưá»ng hàn sẽ là bá» rá»™ng cá»§a cấu kiện cần liên kết khi sá»­ dụng bản lót l=lw (hình 4.19,c). Trong trưá»ng hợp không dùng bản lót, xét đến sá»± giảm chất lượng ở hai đầu mối hàn do tia Ä‘iện và sá»± không liên tục cá»§a hồ quang, chiá»u dài tính toán đưá»ng hàn lw = l - 2t.
Khi cưá»ng độ tính toán chịu kéo cá»§a đưá»ng hàn đối đầu nhá» hÆ¡n cưá»ng độ tính toán cá»§a thép cÆ¡ bản, để đưá»ng hàn có khả năng chịu lá»±c như thép cÆ¡ bản, ta tăng độ bá»n cá»§a nó bằng cách dùng đưá»ng hàn xiên (hình 4.19, b) hoặc dùng liên kết há»—n hợp.
ÄÆ°á»ng hàn đối đầu xiên chịu lá»±c trục N được kiểm tra bá»n theo các ứng suất pháp và tiếp bằng các công thức sau:


b) Liên kết hàn đối đầu chịu tác dụng cá»§a mômen uốn M (hình 4.20, a): Khả năng chịu lá»±c được kiểm tra bá»n theo công thức:


c) Khi liên kết hàn đối đầu chịu tác dụng đồng thá»i cá»§a mômen uốn M và lá»±c cắt V (hình 4.20, b): độ bá»n cá»§a nó được kiểm tra theo ứng suất tương đương:



Hình 4.21. Tính toán đưá»ng hàn đối đầu:а – hàn thẳng góc; b – xiên góc, có bản lót

Các vấn đỠcần lưu ý trước khi giải bài tập:
- Xác định cưá»ng độ tính toán cá»§a các vật liệu dùng trong liên kết;
- Cần gia công cấu tạo thép cơ bản trước khi hàn?
- Xác định kích thước đưá»ng hàn;
- Kiểm tra độ bá»n mối hàn.

Trình tự giải:

a) Cưá»ng độ tính toán cá»§a các vật liệu (Phụ lục A, B)
Thép CT38, có cưá»ng độ tính toán: f = 230Mpa = 23kN/cm2,
fu = 380Mpa = 38kN/cm2 .
Cưá»ng độ tính toán mối hàn đối đầu chịu kéo: fwt = 0,85f = 0,85.230 = 204 MPa.
Hệ số Ä‘iá»u kiện làm việc giả thiết γc=1.

b) Gia công thép cơ bản trước khi hàn
Chênh lệch chiá»u dày bản thép t2 – t1 = 14 – 10 = 4 mm > 2mm, cần vát mép bản thép dày vá»›i độ dốc 1:5 (bảng 4.3).
Bản thép má»ng nhất t1 = 10mm, không cần thiết vát mép.

c) Xác định kích thước đưá»ng hàn và kiểm tra độ bá»n
Chiá»u dài tính toán đưá»ng hàn: lw = b – 2t1 = 50 – 2.1 = 48cm. Kiểm tra độ bá»n mối hàn đối đầu theo (4.3):
σw = 1200 / (1.48) = 25 kN/cm2 = 250 MPa> fwt = 204MPa.
Äiá»u kiện bá»n không đảm bảo, chuyển sang dùng đưá»ng hàn xiên góc. Chá»n đưá»ng hàn xiên góc, độ dốc 2:1, góc nghiêng α ≈ 63,5о.
Kiểm tra ứng suất pháp trong mối hàn theo (4.4):
σw = 1200.0,895/(1.55,87)=19,22kN/cm2 = 192,2 MPa < fwt.γc = 204MPa,
Trong đó: sinα = sin 63,5о = 0,895;
lw′ = lw/sinα = 50/0,895 = 55,87cm – chiá»u dài tính toán đưá»ng hàn xiên góc. Kiểm tra ứng suất tiếp mối hàn theo (4.5):
τw = 1200.0,446/(1.55,87) = 9,58kN/cm2 = 95,8MPa < fwv.γc = 118,3Mpa.
Trong đó: cosα = cos63,5o = 0,446; fwv = 0,58.fwt = 0,58.204 = 118,3MPa.
Äá»™ bá»n đưá»ng hàn xiên đảm bảo theo ứng suất pháp và ứng suất tiếp. Kiểm tra mối hàn chịu đồng thá»i ứng suất pháp và ứng suất tiếp theo (4.6)



Ví dụ 4.2. Kiểm tra độ bá»n liên kết hàn cá»§a conson, thá»±c hiện bằng hàn đối đầu bản thép có tiết diện bxt = 300x10mm vào bụng cá»™t tiết diện chữ T. Cá»™t thép T15 có tw = 10mm. Äầu dầm conson có lá»±c F = 100kN lệch trục e = 200mm (hình 4.22). Thép sá»­ dụng CT38. Äiá»u kiện làm việc bình thưá»ng.
Các vấn đỠcần lưu ý trước khi giải bài tập:
- Xác định cưá»ng độ tính toán cá»§a các vật liệu dùng trong liên kết;
- Xác định nội lực trong liên kết;
- Xác định đặc trưng hình há»c đưá»ng hàn;
- Kiểm tra độ bá»n mối hàn.
Trình tự giải:

a) Cưá»ng độ tính toán cá»§a các vật liệu (Phụ lục A, B) 1
Cưá»ng độ tính toán thép CT38 xem ví dụ 4.1.
Cưá»ng độ tính toán mối hàn đối đầu:
– cưá»ng độ chịu kéo fwt = 0,85f = 0,85.240 = 204MPa = 20,4 kN/cm2;
– cắt fwv = fv = 139,2 MPa,

  


Hình 4.22. Liên kết consol vào cá»™t bằng đưá»ng hàn đối đầu

b) Xác định ná»™i lá»±c Hình 

Mômen tính toán: M = Fe = 100.0,2 = 20 kNm. Lực cắt: V = F = 100 kN.

c) Äặc trưng hình há»c đưá»ng hàn

Mômen chống uốn mối hàn: Ww = tlw2 / 6 = 1. 282 / 6 = 130,6cm3

Trong đó lw = b – 2.t = 30 – 2.1 = 28cm – chiá»u dài tính toán đưá»ng hàn có xét đến chất lượng hai đầu mối hàn không tốt.

d) Kiểm tra độ bá»n đưá»ng hàn

– ứng suất pháp trong mối hàn (4.9): σw = 2000 / 130,6 = 15,3 kN/cm2
– ứng suất tiếp trong mối hàn (4.10): τw = 100/(1.28) = 3,5 kN/cm2
- kiểm tra độ bá»n mối hàn theo ứng suất tương đương (4.8):



Äá»™ bá»n liên kết hàn là đảm bảo.

 Bản để in  Lưu dạng file  Gá»­i tin qua email
Đối Tác
  • CÔNG TY Cá»” PHẦN TƯ VẤN ÄẦU TƯ XÂY Dá»°NG TRUNG LÂM
  •  Số 25 ÄÆ°á»ng số 8, P. Long Trưá»ng, TP. Thá»§ Äức, TP HCM
  •  Tư Vấn Thiết Kế: 0913 99 12 99 Mr: Lâm
  •   levanlam@trunglam.vn ,nhatheptrunglam@gmail.com
  •  Trunglam.vn
Copyright 2016 © Trunglam. Design By Vihan