Liên kết bu lông trong kết cấu thép

Liên kết bu lông trong kết cấu thép là thành phần quan trọng không thể thiếu, được sử dụng để kết nối các chi tiết của kết cấu thép với nhau bằng cách sử dụng nguyên lý ma sát giữa vòng ren của bu lông và đai ốc, giúp tăng độ bền và khả năng chịu tải của kết cấu, giúp giảm sự rung chuyển và giảm thiểu sự phá hủy do tác động của tải trọng.

Cấu tạo của thân liên kết bu lông trong kết cấu thép là đoạn thép có tiết diện hình tròn có đường kính được kí hiệu là d với có kích thước từ 12: 48 mm. Bu lông dùng liên kết trong kết cấu thép có d= 20:30mm. Một số trường hợp đặc biệt có thể sử dụng bu lông neo đường kính thân có thể lên tới 100mm.

Đường kính trong phần bị ren được kí hiệu là do ( do=0,85đ).

Bu lông tiện ren lửng DIN 931 chiều dài của phần ren kí hiệu là lo tương đương 2,5d. Lưu ý: chiều dài của phần không tiện ren phải nhỏ hơn bề dày của tập bản thép khi lắp liên kết xuyên qua từ 2:3mm.

Bu lông ren suốt DIN 933 chiều dài của phần ren chính là chiều dài, được ký hiệu là I, có kích thước từ 35:300mm.

Mũ bu lông được sử dụng hình lục giác có các gốc được mài vát.

Đường kính của hình tròn ngoại tiếp được kí hiệu là D ( D = 1,7d).

Bề dày của mũ bu lông được kí hiệu là h và h = 0,6d.

Đường kính hình tròn nội tiếp kí hiệu là S, thường là số chẵn: S= 12,14,16,18..

Đai ốc thường có hình dạng lục giác được khoan lỗ và ren giống như ren của phần thân có bước ren giống nhau. Bề dày của đai ốc h>= 0,6d

Vòng đệm có hình tròn để phân phối áp ực của đai ốc lên mặt kết cấu thép cơ bản. Kích thước lo, do, D và h đều quy định theo đường kính thân bu lông d, nếu d càng lớn thì yêu cầu các kích thước đó cũng càng lớn.

Liên kết chịu cắt có khả năng chịu cắt (truyền lực cắt) được hình thành thông qua ma sát giữa các bản thép liên kết do lực ép của bu lông. Trong liên kết chịu cắt, lực vuông góc với thân, thân bu lông bị cắt và bản thép thành lỗ bị ép. Ưu điểm của loại này là đơn giản, dễ thi công, chịu lực khoẻ nhưng dễ bị trượt do lỗ to hơn thân. Khi thi công, lực xiết không cần quá chặt, quá mạnh,chỉ cần sử dụng lực xiết được tạo ra từ Cle chuẩn là đủ.

Liên kết không trượt chịu lực vuông góc với bu lông, được xiết chặt hết sức để gây ma sát giữa các bản thép, không cho trượt. Liên kết này dùng cho những kết cấu không cho phép trượt như: cầu, dầm cầu trục, kết cấu chịu lực động,… Trong liên kết này phải được xiết đến độ lực căng theo quy định thiết kế.

Liên kết chịu kéo: Trong liên kết mà lực dọc theo chiều bu lông (ví dụ: liên kết mặt bích, liên kết nối dầm của khung nhà). Tiêu chuẩn TCVN không yêu cầu xiết như thế nào, nhưng tiêu chuẩn các nước (Mỹ, châu Âu, Úc…) đều yêu cầu phải được xiết đến lực lớn hơn lực nó sẽ chịu khi làm việc dưới tải, để cho các mặt bích không bị tách ra.

Không nên bố trí các liên kết có khoảng cách gần quá, bản thép liên kết dễ bị xé đứt phá hoại do ép mặt.

Bố trí các bu lông có khoảng cách xa quá tốn vật liệu liên kết không chặt chẽ dễ bị gỉ phần bản thép không đảm bảo ổn định khi chịu nén.

Khoảng cách bố trí nhỏ nhất để tiết kiệm vật liệu, liên kết gọn nhẹ, nhưng vẫn đảm bảo đủ chịu lực

Vị trí các dãy bu lông được quy định sẵn theo kích thước của từng loại thép hình.

+ Khi bề rộng cách b<100 mm: bố trí 1 hàng

+ Khi bề rộng cách b>100 mm: bố trí 2 hàng