Cường độ Chịu ép Mặt Và Cường độ Chịu Cắt Của Liên Kết - 123doc

1. Trang chủ >
2. Kỹ thuật >
3. Kiến trúc - Xây dựng >

Cường độ chịu ép mặt và cường độ chịu cắt của liên kết

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (551.63 KB, 20 trang )

2.3.2 Cường độ chịu ép mặt và cường độ chịu cắt của liên kết

1 Cường độ chịu cắt của bu lôngBu lông thường khác với bu lông cường độ cao khơng chỉ ở các thuộc tính của vật liệu mà còn ở chỗ lực ép chặt do xiết bu lơng khơng được tính đến. Bu lơng thường được quy địnhtrong Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 là bu lông ASTM A307. Sức kháng cắt danh định của bu lông cường độ cao ở TTGH cường độ trong các mối nốimà khoảng cách giữa các bu lông xa nhất đo song song với phương lực tác dụng nhỏ hơn 1270 mm được lấy như sau:Khi đường ren răng không cắt qua mặt phẳng cắt 0, 48n bub sR A F N= 2.4Khi đường ren răng cắt mặt phẳng cắt 0,38n bub sR A F N= 2.5trong đó: Abdiện tích bu lơng theo đường kính danh định mm2, Fubcường độ chịu kéo nhỏ nhất của bu lông MPa, và Nssố mặt phẳng cắt cho mỗi bu lông Sức kháng cắt danh định của bu lông trong các mối nối dài hơn 1270 mm được lấy bằng0,80 lần trị số tính theo các cơng thức 2.4 hoặc 2.5. Sức kháng cắt danh định của bu lông thường ASTM A307 được xác định theo công thức2.5. Khi bề dày tệp bản nối của một bu lông A307 lớn hơn 5 lần đường kính, sức kháng danh định sẽ giảm đi 1,0 cho mỗi 1,50 mm lớn hơn 5 lần đường kính.Sức kháng cắt có hệ số của bu lông lànR φ , với0, 65 φ =đối với bu lông thường và 0, 80φ = đối với bu lông cường độ cao bảng 1.1.2 Cường độ chịu ép mặt của bu lôngCường độ chịu ép mặt không phụ thuộc vào loại bu lơng vì ứng suất được xem xét là trên bộ phận được liên kết chứ không phải trên bu lông. Do vậy, cường độ chịu ép mặt cũng như cácyêu cầu về khoảng cách bu lông và khoảng cách tới mép đầu cấu kiện, là những đại lượng không phụ thuộc vào loại bu lông, sẽ được xem xét trước khi bàn về cường độ chịu cắt và chịukéo của bu lông.Các quy định của Tiêu chuẩn AISC về cường độ chịu ép mặt cũng như tất cả các yêu cầu đối với bu lông cường độ cao có cơ sở là các quy định của tiêu chuẩn RCSC, 2000 Hội đồngnghiên cứu về liên kết trong kết cấu. Phần trình bày sau đây giải thích cơ sở của các cơng thức cho cường độ chịu ép mặt trong Tiêu chuẩn AISC cũng như AASHTO LRFD.Một trường hợp phá hoại có thể xảy ra do ép mặt lớn là sự xé rách tại đầu một cấu kiện được liên kết như được minh hoạ trên hình 2.9a. Nếu bề mặt phá hoại được lý tưởng hoá nhưSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http:www.simpopdf.combiểu diễn trên hình 2.9b thì tải trọng phá hoại trên một trong hai mặt sẽ bằng ứng suất phá hoại cắt nhân với diện tích chịu cắt, hay0, 6 2n ucR F L t=Trong đó 0,6Fuứng suất phá hoại cắt của cấu kiện được liên kết Lckhoảng cách từ mép lỗ tới mép cấu kiện được liên kết tchiều dày của cấu kiện được liên kết Cường độ tổng cộng là20, 6 1, 2n uc ucR F L tF L t == 2.6Hình 2.9Sự xé rách tại đầu cấu kiện Sự xé rách này có thể xảy ra tại mép của một cấu kiện được liên kết, như trong hình vẽ,hoặc giữa hai lỗ theo phương chịu lực ép mặt. Để ngăn ngừa biến dạng quá lớn của lỗ, một giới hạn trên được đặt ra đối với lực ép mặt được cho bởi công thức 2.6. Giới hạn trên này là tỷ lệthuận với tích số của diện tích chịu ép mặt và ứng suất phá hoại, haydiÖn tÝch ép mặtn uuR CF CdtF= ì ì= 2.7Trong ú Chng số Dđường kính bu lơng Tchiều dày cấu kiện được liên kết Tiêu chuẩn AISC sử dụng công thức 2.6 cho cường độ chịu ép mặt với giới hạn trên đượccho bởi cơng thức 2.7. Nếu có biến dạng lớn, mà điều này thường xảy ra, thì C được lấy bằng 2,4. Giá trị này tương ứng với độ giãn dài của lỗ bằng khoảng ¼ inch. Như vậy1, 2 2, 4n uc uR F L tdtF =≤ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http:www.simpopdf.comTheo Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 cũng như AASHTO LRFD, cường độ chịu ép mặt của liên kết bu lông, về bản chất, được xác định trên cơ sở phân tích trên. Tuy nhiên,quy định về các trường hợp của sức kháng ép mặt danh định thể hiện khác biệt về hình thức, cụ thể như sau:Đối với các lỗ chuẩn, lỗ quá cỡ, lỗ ô van ngắn chịu tác dụng lực theo mọi phương và lỗ ô van dài song song với phương lực tác dụng:• Khi khoảng cách tĩnh giữa các lỗ bu lông không nhỏ hơn 2d và khoảng cách tĩnh đến đầu thanh không nhỏ hơn 2 d:Rn= 2,4.d.t.Fu2.8 • Khi khoảng cách tĩnh giữa các lỗ bu lông nhỏ hơn 2 d hoặc khoảng cách tĩnh đến đầuthanh nhỏ hơn 2 d: Rn= 1,2.Lc.t.Fu2.9 Đối với các lỗ ơ van dài vng góc với phương lực tác dụng:• Khi khoảng cách tĩnh giữa các lỗ bu lông không nhỏ hơn 2 d và khoảng cách tĩnh đến đầu thanh không nhỏ hơn 2 d:Rn= 2,0.d.t.Fu2.10 • Khi khoảng cách tĩnh giữa các lỗ bu lông nhỏ hơn 2 d hoặc khoảng cách tĩnh đến đầuthanh nhỏ hơn 2d: Rn= Lc.t.Fu2.11 trong đó,Lckhoảng cách trống, theo phương song song với lực tác dụng, từ mép của lỗ bu lông tới mép của lỗ gần kề hoặc tới mép của cấu kiệnt chiều dày cấu kiện được liên kếtd đường kính bu lơngFuứng suất kéo giới hạn của cấu kiện được liên kết không phải của bu lông Trong tài liệu này, biến dạng được xem xét là trên góc độ thiết kế. Cường độ chịu ép mặttính tốn của một bu lơng đơn, do vậy, có thể được tính bằngnR φ , với φ là hệ số sức khángđối với ép mặt của bu lông lên thép cơ bản 0, 75φ = theo AISC0, 80 φ =theo AASHTO LRFD 1998 trong đó,Lckhoảng cách trống, theo phương song song với lực tác dụng, từ mép của lỗ bu lông tới mép của lỗ gần kề hoặc tới mép của cấu kiệnt chiều dày cấu kiện được liên kếtFuứng suất kéo giới hạn của cấu kiện được liên kết không phải của bu lơng Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http:www.simpopdf.comHình 2.10 miêu tả khoảng cách Lc. Khi tính tốn cường độ ép mặt cho một bu lông, sử dụng khoảng cách từ bu lông này đến bu lông liền kề hoặc đến mép theo phương lực tác dụngvào cấu kiện liên kết. Đối với trường hợp trong hình vẽ, lực ép mặt sẽ tác dụng trên phần bên trái của mỗi lỗ. Do vậy, cường độ cho bu lông 1 được tính với Lcbằng khoảng cách giữa hai mép lỗ và cường độ cho bu lơng 2 được tính với Lcbằng khoảng cách tới mép cấu kiện được liên kết.Hình 2.10Xác định LcCho các bu lơng gần mép, dùng 2c eL Lh =− . Cho các bu lông khác, dùngcL s h= − , trong đóLekhoảng cách từ tâm lỗ tới mép skhoảng cách tim đến tim của lỗ hđường kính lỗ Khi tính khoảng cách Lc, cần sử dụng đường kính lỗ thực tế tức là rộng hơn 116 inch so với đường kính thân bu lơng, theo AISC1 in.16 hd = +hay đơn giản 2 mmh d= + cho bu lơng có d≤24mm và h=d+3mm cho bu lơng có d24mmKhoảng cách bu lơng và khoảng cách tới mépYêu cầu về khoảng cách tối thiểu giữa các bu lơng và từ bu lơng tới mép có liên quan đến xé rách thép cơ bản . Khoảng cách giữa các bu lông và khoảng cách từ bu lông tới mép, ký hiệutương ứng là s và Le, được minh hoạ trên hình 2.11. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http:www.simpopdf.comHình 2.11 Định nghĩa các khoảng cách bu lông và khoảng cách tới mép

2.3.3 Cường độ chịu ma sát của liên kết bu lông cường độ cao

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Bài giảng kết cấu thép - Chương 3
  • 20
  • 1,547
  • 2

Tải bản đầy đủ (.pdf) (20 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(551.63 KB) - Bài giảng kết cấu thép - Chương 3-20 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×