Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 P5

Bu lông thường khác với bu lông cường độ cao không chỉ ở các thuộc tính của vật liệu m à còn ở chỗ lực ép chặt do xiết bu lông không đ ược tính đến. Bu lông thường được quy định trong Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272 -05 là bu lông ASTM A307. Sức kháng cắt danh định của bu lông c ường độ cao ở TTGH cường độ trong các mối nối mà khoảng cách giữa các bu lông xa nhất đo song song với ph ương lực tác dụng nhỏ hơn 1270 mm được...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 P5 Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFD2.4 Cường độ chịu cắt của bu lôngBu lông thư ờng khác với bu lông c ường độ cao không chỉ ở các thuộc tính của vật liệu m àcòn ở chỗ lực ép chặt do xiết bu lông không đ ược tính đến. Bu lông th ường được quy địnhtrong Tiêu chu ẩn thiết kế cầu 22 TCN 272 -05 là bu lông ASTM A307. Sức kháng cắt danh định của bu lông c ường độ cao ở TTGH c ường độ trong các m ốinối mà khoảng cách giữa các bu lông xa nhất đo song song với ph ương lực tác dụng nhỏhơn 1270 mm đư ợc lấy nh ư sau:Khi đường ren răng không cắt qua mặt phẳng cắt (2.7)Khi đường ren răng cắt mặt phẳng cắt (2.8)trong đó: Ab diện tích bu lông theo đ ường kính danh định (mm 2), Fub cường độ chịu kéo nhỏ nhất của bu lông (MPa), v à Ns số mặt phẳng cắt cho mỗi bu lông Sức kháng cắt danh định của bu lông trong các mối nố i dài hơn 1270 mm đư ợc lấybằng 0,80 lần trị số tính theo các công thức 2.7 hoặc 2.8. Sức kháng cắt danh định của bu lông th ường ASTM A307 đ ược xác định theo côngthức 2.8. Khi bề d ày tệp bản nối của một bu lông A307 lớn h ơn 5 lần đường kính, sứckháng dan h định sẽ giảm đi 1,0% cho mỗi 1,50 mm lớn h ơn 5 lần đường kính. Sức kháng cắt có hệ số của bu lông l à , với đối với bu lông th ường và đối với bu lông c ường độ cao (bảng 1.1 ).VÍ DỤ 2.2Xác định cường độ thiết kế của li ên kết cho trong h ình 2.10 d ựa trên sự cắt và ép mặt. Bảnnút có chi ều dày 10 mm, thanh kéo có m ặt cắt ngang 12 120 mm 2. Sử dụng bu lôngASTM A307, đư ờng kính 20 mm, thép kết cấu M270 cấp 250. Hình 2.10 Hình cho ví d ụ 2.2 http://www.ebook.edu.vn 37 Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFDLời giảiLiên kết có thể đ ược coi l à liên kết đơn giản và các bu lông có th ể được xem là chịu lựcnhư nhau. Trong h ầu hết các tr ường hợp, sẽ l à thuận tiện khi xác định c ường độ ứng vớimột bu lông rồi, sau đó, nhân với tổng số bu lông.a) Tính sức kháng cắtBu lông ASTM A307 có cư ờng độ chịu kéo nhỏ nhấtDiện tích mặt cắt ngang bu lôngSố mặt chịu cắt của bu lông:Sức kháng cắt danh định của một bu lông đ ược tính theo công thức 2.8Sức kháng cắt có hệ số của hai bu lông l àb) Tính s ức kháng ép mặtThép kết cấu M270 cấp 250 có cường độ chịu kéo Fu = 400 MPaĐường kính lỗ bu lông để tính ép mặt h = d + 2 mm = 22 mmKiểm tra ép mặt tr ên bản nút (bản mỏng h ơn).Lỗ sát mép bản nút < 2d = 40 mmLỗ khác > 2d = 40 mmCường độ chịu ép mặt đối với bản nút làCường độ chịu ép mặt (245,76 kN) lớn h ơn cường độ chịu cắt (65,149 kN). Nh ư vậy, sứckháng c ắt của bu lông quyết định c ường độ li ên kết.Đáp số Xét về cắt và ép mặt, cường độ thiết kế của li ên kết là 65,149 kN (chú ý r ằng,một số TTGH khác c òn chưa được kiểm tra cũng nh ư cường độ chịu kéo của mặt cắtthanh gi ảm yếu, thực tế có thể quyết định c ường độ thiết kế). http://www.ebook.edu.vn 38 Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFDVÍ DỤ 2.3Hãy xác định cường độ thiết kế của li ên kết cho trong h ình 2.11 theo c ắt bu lông, ép m ặtthép cơ b ản và cường độ chịu kéo của thép c ơ bản. Bu lông đ ường kính 22 mm, bằng thépA325, đư ờng ren không cắt mặt phẳng cắt của mối nối. Sử dụng thép M270M, cấp 345cho cấu kiện c ơ bản. Hình 2.11 Hình cho ví d ụ 2.3Lời giảia) Tính s ức kháng c ắt:Tính cho m ột bu lôngBu lông ASTM A325 có cư ờng độ chịu kéo nhỏ nhấtDiện tích mặt cắt ngang bu lôngSố mặt chịu cắt của bu lông:Sức kháng cắt danh định của một bu lông đ ược tính theo công thức 2.7Sức kháng cắt có hệ số của một bu lông l àSức kháng cắt có hệ số của ba bu lông làb) Tính s ức kháng ép mặtThép kết cấu M270 cấp 345W có cư ờng độ chịu kéo Fu = 450 MPaĐường kính lỗ bu lông để tính ép mặt h = d + 2 mm = 24 mmKiểm tra ép mặt cho cả thanh kéo v à bản nút. http://www.ebook.edu.vn 39 Bài gi ảng Kết cấu thép theo Tiêu chu ẩn 22 TCN 272-05 và AASHTO LRFDKiểm tra ép mặt cho thanh kéoLỗ sát mép < 2d = 44 mmCác lỗ khác < 2d = 44 mmCường độ chịu ép mặt đối với cấu kiện chịu kéo l àKiểm tra ép mặt cho bản nútVới lỗ sát mép bản nútVới các l ỗ khácCường độ chịu ép mặt đố ...