KẾT CẤU KIM LOẠI

Không chỉ trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, cầu, bến cảng…kết cấu thép chiếm phần khối lượng rất lớn. Trong ngành thiết bị nâng, kếtcấu kim loại cũng chiếm đến 60 ¸ 80% khối lượng kim loại của toàn bộ thiếtbị nâng. Vì thế, việc chọn kim loại thích hợp cho kết cấu kim loại để sử dụngchúng một cách kinh tế nhất là rất quan trọng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
KẾT CẤU KIM LOẠI CHƯƠNG 6 : KẾT CẤU KIM LOẠI6.1 Giới thiệu chung về kết cấu kim loại trong máy trục 6.1.1 Vật liệu Không chỉ trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, cầu, bến cảng… kết cấu thép chiếm phần khối lượng rất lớn. Trong ngành thiết bị nâng, kết cấu kim loại cũng chiếm đến 60 ÷ 80% khối lượng kim loại của toàn bộ thiết bị nâng. Vì thế, việc chọn kim loại thích hợp cho kết cấu kim loại để sử dụng chúng một cách kinh tế nhất là rất quan trọng. Trong kết cấu kim loại của thiết bị nâng, người ta thường sử dụng thép Cacbon thường, thép hợp kim và hợp kim nhôm, trong đó thép Cacbon thường được sử dụng rộng rãi. Trong thép Cacbon, Cacbon là nguyên tố quan trọng nhất, quyết định chủ yếu đến tổ chức và cơ tính của thép Cacbon và cả thép hợp kim. Quy luật chung là khi thành phần Cacbon tăng lên thì độ bền, độ cứng của thép tăng lên, còn độ dẻo, độ dai giảm đi. Tuy nhiên, độ bền chỉ tăng lên theo Cacbon đến giới hạn 0,8 ÷ 1%C, vượt quá giới hạn này độ bền lại giảm đi. Hiện nay trong ngành xây dựng ở nước ta đang sử dụng rộng rãi thép Cacbon thường theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1765-75 và thép xây dựng của Nga theo ГОСТ 380-71. Tiêu chuẩn Việt Nam ký hiệu chữ viết tắt là CT là thép Cacbon thường, các chữ số đứng sau chỉ giới hạn bền kéo tính bằng daN/mm2. Ví dụ: CT31; CT33; CT35; CT38. Ở Việt Nam, thép Cacbon thường được chia ra ba nhóm : • Nhóm A – bảo đảm tính chất cơ học. • Nhóm B – bảo đảm thành phần hoá học. • Nhóm C – bảo đảm tính chất cơ học và thành phần hoá học. Trong đó ký hiệu nhóm A thì không cần ghi chữ “A” lên đầu, còn nhóm B, C thì phải ghi chữ “B”, “C” phía trước chữ CT. Ví dụ : BCT31; BCT33; BCT34; CCT34; CCT38; CCT42. Theo ГОСТ 380-71 thép Cacbon thường được ký hiệu bằng chữ CT hay Cm, với các số thứ tự 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 (số càng lớn độ bền và lượng Cacbon càng lớn), và được chia ra làm ba nhóm A, Б, B. Trong kết cấu thép của thiết bị nâng, các thanh chịu tải thường dùng thép CT3. Ưu điểm của thép CT3 là bảo đảm tính hàn (sau khi hàn xong không bị nứt) và đảm bảo tính dẻo. Đối với các thanh phụ, không chịu tải, dàn bảo vệ, cầu thang, tay vịn, sàn lát, … dùng thép CT0; CT1; CT2. Trong ngành thiết bị nâng, người ta dùng chủ yếu thép Cacbon thường hay thép hợp kim thấp làm kết cấu dàn và dầm chịu tải. Trong luận văn này ta sẽ nghiên cứu tính toán, sử dụng kết cấu thép trong máy cào liệu.6.1.2 Các kiểu liên kết Liên kết giữa các thanh kim loại với nhau trong kết cấu thép chủ yếu là liên kết hàn và liên kết bulông, đinh tán. Trước đây, liên kết đinh tán được sử dụng rất phổ biến, nay trong kết cấu thép người ta ít sử dụng chúng, đặc biệt là trong ngành máy xây dựng thì lại ít sử dụng hơn nữa, mà chủ yếu sử dụng mối liên kết hàn. So với mối liên kết bulông, đinh tán thì liên kết hàn có những ưu điểm sau : • Gia công nhanh và rẻ. Hàn có năng suất cao so với các phương pháp khác do giảm được số lượng nguyên công, giảm được cường độ lao động và tăng độ bền chắc của kết cấu. Giảm được khối lượng kim loại từ 10 ÷ 20% so với liên kết đinh • tán, bulông vì không có các phần đầu đinh tán, bulông. • Độ bền mối hàn cao, mối hàn kín. • Giảm được tiếng động khi sản xuất. • Thiết bị hàn tương đối đơn giản và dễ chế tạo. Tuy nhiên liên kết hàn cũng có những nhược điểm : • Kết cấu bị biến hình do sau khi hàn vẫn tồn tại ứng suất dư. • Vật liệu bị giòn do quá trình nung nóng khi hàn. • Khó kiểm tra các khuyết tật bên trong mối hàn. • Chất lượng mối hàn phụ thuộc vào trình độ công nhân hàn. • Khả năng chịu tải trọng động kém.6.1.3 Các loại hình kết cấu Kết cấu thép được sử dụng trong các máy xếp dỡ – xây dựng chủ yếu gồm hai loại hình kết cấu: kết cấu dầm và kết cấu dàn. Kết cấu dầm : là một loại hình kết cấu được sử dụng rất rộng rãi trong chế tạo kết cấu thép của các loại máy trục. Ví dụ trong các loại cổng trục, cầu trục…. Về mặt chịu lực thì dầm chủ yếu chịu uốn. Theo đặc điểm cấu tạo tiết diện của dầm người ta chia dầm làm hai loại: dầm hình và dầm tổ hợp.a. Dầm hình Dầm hình là dầm làm từ các thép hình, thường là các loại thép chữ I, chữ U chữ C v.v…, được chế tạo từ cán hay dập. Dầm hình có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, chi phí thấp nên giá thành dầm hình thấp hơn giá thành dầm tổ hợp. Hình 6.1. Dầm hình. a, b – thép cán phổ thong. ...