7.5.5. Dàn cấu tạo với thanh dàn từ thép ống

Các thanh dàn đều được dùng thép ống, đặc điểm của loại dàn này là trọng lượng nhẹ, thường được làm kết cấu đỡ mái trong nhà nhịp khá lớn như triển lãm, cung thể thao, sân vận động có mái che v.v... Tiết diện thanh có bán kính quán tính lớn vì vậy rất cứng và độ ổn định cao, chúng chịu nén tốt. Khi hàn các thanh thép ống cần đảm bảo đầu ống kín để chống ăn mòn.
Để đảm bảo ổn định cục bộ của thành ống, tỉ số giữa đường kính ống D và chiều dày thành ống t (D/t) không vượt quá 30 đối với thanh cánh; 90 đối với thanh bụng. Trục hình học của các thanh được lấy làm trục để định vị. Trong trường hợp không sử dụng hết khả năng chịu lực của thanh cánh cho phép trục có độ lệch tâm là 1/4 đường kính thanh cánh.
Tính toán nút khá phức tạp, nhiều phần liên quan đến lý thuyết vỏ trụ.
Để liên kết thanh xiên vào thanh cánh có nhiều biện pháp. Thông thường người ta dùng các biện pháp liên kết như hình 7.27. Liên kết hàn trực tiếp không cần bản mã (hình 7.27,a), và để tránh hiện tượng ép lõm thanh cánh, đường kính thanh bụng d phải lớn hơn 30% đường kính của thanh cánh D (d>30%D).
Khi chiều dày thanh cánh không đủ, có thể gia cường bằng các bản ốp cong (hình 7.27,b). Các bản ốp cong này có thể được cắt từ những ống thép có cùng đường kính, hoặc được uốn từ thép tấm có chiều dày không nhỏ hơn chiều dày thanh cánh và không lớn hơn 2 lần chiều dày thanh cánh.
Khi tải trọng lớn bắt buộc phải dùng bản mã để liên kết các thanh (hình 7.27,c,d). Bản mã hàn vào thanh cánh (theo trục thanh nằm trong mặt phẳng dàn) các thanh bụng được xẻ rãnh luồn vào bản mã, liên kết bằng bốn đường hàn.

Có thể dập bẹt đầu ống thép (chỉ được áp dụng đối với thép các bon thấp hoặc loại thép dẻo khác) (hình 7.27,e,f).

Hình. 7.27. Các dạng liên kết thanh thép ống vào thanh cánh:

a - liên kết hàn không bản mã; b- hàn có bản đệm cong; c,d - hàn đầu ống đã đập bẹt; e,f - hàn dùng bản mã; g – dùng cầu hàn

Ứng suất dọc theo chiều dài đường hàn phân bố không đều và phụ thuộc vào tỉ số các đường kính của các ống thép được hàn, chiều dày thành ống của thanh cánh, góc nghiêng của ống, các đặc trưng của vật liệu làm thép ống làm thanh cánh.
Độ bền đường hàn liên kết thanh bụng vào cánh có thể tính theo công thức

Trong đó:0,85 - hệ số điều kiện làm việc đường hàn, xét đến sự phân bố ứng suất không đều theo chiều dài đường hàn; lw - chiều dài đường hàn, tính như sau

Trong đó Dtb là đường kính trung bình của ống thép có chiều dày nhỏ hơn; t là chiều dày thanh thép ống nhỏ hơn.

Hình. 7.28. Các dạng liên kết nối thép ống: a- liên kết hàn 2 ống lót và đường hàn thẳng; b- hàn dùng ống lót và đường hàn xiên; c- hàn 2 ống thép dùng bản cong ốp bên ngoài; d- hàn 2 ống thép khác đường kính; e- dùng bulông

Trường hợp cường độ của que hàn nhỏ hơn cường độ của thép cơ bản thì dùng đường hàn xiên có ống đệm bên trong để tăng chiều dài đường hàn (hình 7.28, b).
Ngoài ra khi liên kết đối đầu không đảm bảo được độ bền, liên kết các ống thép cùng đường kính có thể được hàn với hai bản ốp cong, chế tạo bằng cách cuộn từ thép tấm hoặc được cắt ra từ ống có cùng hoặc đường kính lớn hơn một chút với thép ống cần hàn (hình 7.28,c). Bản ốp cần được cắt theo đường cong để tăng chiều dài đường hàn đảm bảo cho cường độ mối hàn bằng cường độ thép cơ bản. Chiều dày ống lót bằng thép hoặc bản ốp và chiều cao đường hàn nên lấy bằng 20% chiều dày các ống thép cần hàn. Chiều dài đường hàn khi sử dụng bản ốp cong được tính theo công thức sau:

Trong đó: a là chiều dài đường cong của bản ốp dọc theo trục ống thép; n là số lượng bản đệm cong bao quanh chu vi ống thép.
Liên kết hàn các ống thép chịu nén có đường kính khác nhau, hoặc liên kết tại những vị trí trục thanh bị gãy khúc có thể được thực hiện bằng cách dùng các bản mặt bích bịt đầu ống (hình 7.28,d).
Tại công trường cũng hay dùng liên kết bulông nối thông qua mặt bích (hình 7.28,e).

Giải pháp nút gối có thể như hình 7.29. Dàn nối với cột cả hai vị trí cánh trên và dưới (hình 7.29,a); dàn chỉ liên kết với gối đỡ ở mút trên với cột

Hình. 7.28. Nối nút gối

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 7:
- Phân loại dàn thép ? Các dạng dàn và hệ thanh bụng thường dùng. Các kich thước chính của dàn ? Phạm vi ứng dụng ?
- Tác dụng và cách bố trí các loại giằng trong dàn mái ?
- Xác định chiều dài tính toán thanh dàn ? Tiết diện hợp lý của thanh dàn ?
- Thiết kế thanh dàn chịu kéo đúng tâm, chịu nén đúng tâm, chịu lực dọc và uốn ?
- Thiết kế chi tiết dàn ?
- Cách thể hiện bản vẽ dàn ?