Nhà thép ti�n chế

4.1.1. Tổng quát v� liên kết bu lông

Bulông là thanh trụ tròn, thân có ren vặn đai ốc, đầu bu lông có hình vuông, sáu cạnh hoặc hình khác. Hình dáng và ký hiệu các kích thước chính của bulông cho trên hình 4.30. Thân bulông là đoạn thép tròn, đư�ng kính bulông thư�ng d = 12  48 mm, với bulông neo d tới 100mm. �ư�ng kính trong của phần bị ren là do, chi�u dài của phần thân không ren nh� hơn chi�u dày tập bản thép liên kết khoảng 23 mm. Chi�u dài của phần ren lo≈2,5d. Chi�u dài bulông l = 35  300 mm tùy theo yêu cầu sử dụng.

Hình 4.30. Cấu tạo của bulông: a – bu lông có vòng đệm (1) và đai ốc (2); b, c – bu lông neo móng (b) khi dbl 36mm, (c) khi dbl 30mm

Mũ, êcu (đai ốc) của bulông thư�ng có dạng hình lục giác. Long đen (đệm) hình tròn dùng để phân phối áp lực của êcu lên mặt thép cơ bản.
Trong liên kết kết cấu thép sử dụng bu lông cư�ng độ thư�ng, cư�ng độ cao (liên kết giữa các cấu kiện với nhau) và bu lông neo (cho móng).
Tùy theo cách sản xuất, vật liệu và tính chất làm việc của bulông có các loại sau: bulông thô, bulông độ chính xác bình thư�ng (bulông thư�ng), bulông độ chính xác cao (bulông tinh) hay ứng với cấp độ chính xác C, B, A.
Bulông thô và bulông thư�ng được sản xuất từ thép cacbon bằng cách rèn, dập
– có độ chính xác thấp.
Bulông tinh được sản xuất từ thép cacbon, thép hợp kim thấp bằng cách tiện, độ chính xác cao. Bulông tinh có các lớp độ b�n tương tự bulông thô và bulông thư�ng.
Bulông cư�ng độ cao được làm từ thép hợp kim (40Cr; 38CrSi; 40CrVA; 30Cr 3MoV), sau đó cho gia công nhiệt. Cách sản xuất bulông cư�ng độ cao giống bulông thư�ng, có độ chính xác thấp, nhưng do được làm bằng thép cư�ng độ cao nên có thể vặn êcu rất chặt (bằng clê đo lực, ...) làm thân bulông chịu kéo và gây lực ép rất lớn lên tập bản thép liên kết. Bulông cư�ng độ cao dễ chế tạo, khả năng chịu lực lớn, liên kết ít biến dạng nên được dùng rộng rãi và thay thế cho liên kết đinh tán trong các kết cấu chịu tải tr�ng nặng và tải tr�ng động.
Bulông có độ chính xác loại C: �ộ chính xác thấp nên đư�ng kính thân bulông phải làm nh� hơn đư�ng kính lỗ 2  3 mm. Lỗ của loại bulông này được làm bằng cách đột hoặc khoan từng bản riêng rẽ. �ột thì mặt lỗ không phẳng, phần thép xung quanh lỗ 2  3 mm bị giòn vì biến cứng nguội. �ộ chính xác không cao nên khi ghép tập bản thép các lỗ không hoàn toàn trùng khít nhau, bulông không thể tiếp xúc chặt với thành lỗ (ký hiệu lỗ loại C). Loại bulông này rẻ, sản xuất nhanh và dễ đặt vào lỗ nhưng chất lượng không cao. Khi làm việc (chịu trượt) sẽ biến dạng nhi�u, vì vậy không nên dùng chúng trong các công trình quan tr�ng và khi thép cơ bản có fy > 3800 daN/cm2. Chỉ nên dùng bulông thô và bulông thư�ng khi chúng làm việc chịu kéo hoặc để định vị các cấu kiện khi lắp ghép.
Bulông có độ chính xác loại B: �ư�ng kính thân bulông nh� hơn đư�ng kính lỗ 1  1,5mm, vì vậy biến dạng của liên kết nh� hơn bu lông loại C và yêu cầu chính xác hơn trong việc tạo lỗ bu lông.
Bulông có độ chính xác loại A: �ư�ng kính lỗ không lớn hơn đư�ng kính bulông quá 0,25-0,3mm. �ể tạo lỗ, dùng máy khoan từng bản riêng rẽ hoặc khoan cả chồng bản theo khuôn mẫu đến đư�ng kính thiết kế. Phưong pháp khoan cho lỗ độ chính xác cao nhưng năng suất thấp. Khi bản thép m�ng có thể đột từng bản riêng tới đư�ng kính lỗ nh� hơn đư�ng kính thiết kế từ 2 3 mm, sau đó khoan mở rộng cả chồng bản đã đột đến đư�ng kính thiết kế. Phương pháp này tận dụng được các ưu điểm của đột và khoan nên nhanh và chính xác, loại b� được phần thépquanh lỗ bị giòn do quá trình đột. Khe hở giữa bulông và lỗ nh� nên liên kết chặt, có thể làm việc chịu cắt tuy không bằng bulông cư�ng độ cao hoặc đinh tán. Do tính phức tạp khi sản xuất và lắp đặt bulông vào lỗ (phải dùng búa gõ nhẹ) nên loại bulông này ít dùng.
Tùy theo vật liệu bulông được chia thành các cấp độ b�n khác nhau ký hiệu 4.6, 5.8, 6.6, 8.8, 10.9. Ký hiệu cấp độ b�n bu lông theo quy luật sau:
- chữ số đầu nhân với 10 cho biết cư�ng độ tức th�i của vật liệu bulông fu
(daN/mm2),
- tích của số đầu và số thứ hai là giới hạn chảy fy (daN/mm2).
- số thứ hai nhân 10, thể hiện tỷ lệ fy /fu tính theo %.
Cấp độ b�n được chỉ dẫn bằng số trên mũ bu lông. Cấp độ b�n 4.6; 4.8; 5.6 là bulông cư�ng độ thư�ng, cư�ng độ cao là 8.8, 10.9.

Bảng 4.7. �ư�ng kính lỗ bu lông