Làm sao để xiết bu lông cường độ cao trong các mối nối thép

Với nhiều tính năng vượt trội, bu lông cường độ cao được ứng dụng rộng rãi trong các công trình đặc biệt là trong kết cấu thép. Vậy bạn đã biết cách xiết bu lông cường độ cao hay chưa. Hãy xem ngay bài viết dưới đây nhé.

Hướng dẫn xiết bu lông cường độ cao

Bu lông cường độ cao là những loại bu lông có cấp bền từ 8.8 trở lên. Ví dụ như những bu lông cường độ cao có cấp bền: 8.8, 10.9, 12.9, 14.9,…

Phương pháp clê lực

Nguyên lý hoạt động của phương pháp này, chính là ứng với một lực căng nhất định trong một loại bu lông cụ thể (có cùng tính chất cơ học và được sản xuất bởi một nhà sản xuất). Thì bu lông sẽ có một mômen xoắn để xiết êcu (gọi tắt là mô men xiết) có giá trị xác định và không đổi.

Giá trị của các mô men xiết có thể tra được hoặc dùng công thức để tính toán lực xiết bu lông cường lực cao. Dưới đây là một công thức để tính lực xiết thường được sử trong công trình ở nước ta hiện nay:

M = k x P x D

Trong đó:

M: mômen xiết (Nm)

P: lực căng trong bulông (kN)

D: đường kính bu lông (mm)

k là một hệ số được xác định bằng thực nghiệm. Tuỳ thuộc loại bulông cường lực, thông thường sẽ có giá trị từ 0,12 đến 0,20.

Để xác định mômen xiết khi dựng lắp ở công trình, người ta thường dùng dụng cụ là clê lực (Torque Wrench).

Thực tế, phương pháp xiết bằng clê lực thường là không chính xác. Bởi trên thực tế mối quan hệ giữa mômen xiết và lực căng trước trong bu lông rất phức tạp. Nó còn phải phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thông số về kích thước (bước ren…), tính chất bề mặt, sự bôi trơn, nhiệt độ tại thời điểm thi công.

Theo tiêu chuẩn Mỹ AISC, Anh BS chỉ cho phép dùng phương pháp xiết này nếu mối quan hệ của mômen xiết được tạo bởi clê lực và lực căng bu lông xác định ngay tại công trường, chứ không phải là dùng bảng hay dùng công thức tính. Mômen xiết được đo bằng clê lực như đã được đề cập ở trên. Để đo lực căng trong bu lông thì phải cần dùng đến các thiết bị đo lực thích hợp.

Phương pháp quay thêm êcu

Phương pháp quay thêm êcu là một phương pháp đơn giản được dùng theo các tiêu chuẩn Châu Âu.

Bu Lông, vòng đệm, êcu được lắp vào các mối nối và được siết chặt bằng các công cụ thông thường, sao cho nó không còn khe hở giữa các bản thép của mối nối. Sau đó, êcu sẽ được siết chặt bằng cách quay êcu thêm một góc khoảng 1/3 vòng, 2/3 vòng…

Bản chất của phương pháp này chính là tạo ra độ giãn dài của bu lông. Một góc quay thêm của êcu thì bu lông sẽ được kéo giãn ra một lượng. Tương ứng với lượng giãn dài này sẽ là một lực căng tương ứng ở trong bu lông. Nếu việc bu lông cường độ cao lúc đầu không được cẩn thận, thì khe hở giữa các bản thép nối khi xiết thêm êcu có thể sẽ làm giảm khe hở kể trên và bu lông không được giãn dài như mong muốn, dẫn đến lực căng trước trong bu lông không đạt yêu cầu như đã đặt ra.

Góc quay thêm của bu lông còn phụ thuộc vào bước ren của bu lông và tổng chiều dài của các bản nối. Dưới đây là lưu ý góc quay thêm của AISC.

Khi sử dụng phương pháp quay thêm êcu, cần phải đánh dấu trên êcu và đầu có ren của bu lông. Không nên đánh dấu giữa êcu và bản nối, vì trong quá trình quay thêm, không chỉ có êcu quay mà bu lông có thể cũng quay theo. Điều chúng ta cần ở đây chính là sự quay tương đối giữa êcu và bu lông để có đảm bảo sự giãn dài và lực căng theo yêu cầu.

Hiện nay, phương pháp này được sử dụng tại các kết cấu thép làm theo tiêu chuẩn Châu Âu. Nó có giá thành rẻ, đơn giản và đảm bảo được lực căng trước trong bu lông. Ngược lại, hầu như phương pháp này chưa được sử dụng tại các công trình thiết kế hay thi công theo Tiêu chuẩn Việt Nam.

>>>Xem thêm: Bu Lông Là Gì? Tại Sao Nên Chọn Sản Phẩm Bu Lông Tại Toàn Phúc JSC?

Phương pháp đo lực trực tiếp

Phương pháp này, sử dụng các thiết bị đo trực tiếp lực căng của êcu sau khi xiết, ví dụ các cách sau:

a) Dùng bu lông hai đầu hay còn gọi là bu lông lực kéo khống chế.

Cấu tạo đặc biệt của bu lông như đầu ren của bu lông có một chốt nhỏ và có các rãnh dọc. Giữa phần đầu và phần thân bu lông ren có một rãnh ngang quanh chu vi của thân bu lông .

Sử dụng một clê đặc biệt để dùng để xiết bu lông này. Clê đặc biệt này có hai chụp cặp đồng trục. Chụp cặp phía trong sẽ giữ phần chốt và chụp cặp phía ngoài bao quanh êcu. Để xiết bu lông cường độ cao hai chụp cặp này quay ngược chiều nhau. Đến một điểm nào đó, mômen xoắn gây ra bởi các ma sát giữa êcu và ren của bu lông. Giữa êcu và vòng đệm sẽ thắng được khả năng chống xoắn cắt của bu lông tại rãnh ngang. Chốt sẽ bị cắt rời khỏi bu lông tại rãnh ngang. Nếu bu lông được đo đặc và sản xuất chính xác, thì lực căng thiết kế sẽ đạt được tại thời điểm này.

b) Dùng vòng đệm có nhíp

Trên vòng đệm có các mấu nhỏ hình cung tròn. Khi xiết bu lông cường độ cao, lực căng trong bu lông sẽ gây nên lực ép giữa êcu và các vấu nhỏ. Lực ép sẽ làm bẹp các vấu nhỏ. Sau đó, đo khoảng hở còn lại giữa vòng đệm và êcu. Bằng cách luồn vào khe hở những que thăm chiều dày, chúng ta sẽ biết được lực căng trong bu lông.

Ưu điểm của các phương pháp dùng vòng đệm có nhíp sẽ đo lực trực tiếp, giúp thi công nhanh. Tuy nhiên, nó có một nhược điểm là giá của bu lông lực kéo khống chế và vòng đệm có nhíp đắt thường có giá đắt hơn bulong thường. Và cách bảo quản, lắp đặt bu lông lực kéo khống chế và vòng đệm có nhíp cũng cần phải tuân thủ theo tiêu chuẩn. Ví dụ nếu như bu lông lực kéo khống chế bị gỉ làm cho ma sát giữa êcu và ren của bu lông lớn hơn so với tiêu chuẩn. Nó sẽ dẫn đến chốt sẽ bị cắt rời khỏi bu lông trước khi bu lông đạt đến lực căng cần thiết.

Trên là các phương pháp xiết bu lông cường độ cao. Toàn Phúc JSC mong có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về các xiết bu lông và áp dụng được cho công trình của mình.

[cms-block]

 

Bài viết Làm sao để xiết bu lông cường độ cao trong các mối nối thép đã xuất hiện đầu tiên vào ngày TOÀN PHÚC J.S.C.

source https://toanphucjsc.com/lam-sao-de-xiet-bu-long-cuong-do-cao-trong-cac-moi-noi-thep/