1

§6. CÁC SAI PHẠM THƯỜNG GẶP TRONG THI CÔNG KCT: Kết cấu thép có nhiều ưu điểm như: chịu lực tin cậy, cường độ lớn, tiết diện và trọng lượng nhỏ. Sự cố công trình kết cấu thép thông thường do các nguyên nhân:

- Sự mất ổn định cục bộ hoặc tổng thể của kết cấu (do tiết diện nhỏ). - Sự phá hoại của liên kết làm mất đi vai trò chịu lực và truyền lực. - Sự biến dạng, ăn mòn và nứt của cấu kiện.

Nguyên nhân gây ra sự cố công trình kết cấu thép có thể chia ra theo 3 giai đoạn (bảng 6.1). Bảng 6.1: phân loại nguyên nhân gây ra sự cố công trình kết cấu thép theo ba giai đoạn

Giai đoạn thi công Giai đoạn thiết kế Chế tạo Vận

chuyển Lắp đặt

Giai đoạn sử dụng

- Phương án thiết kế kết cấu không hợp lý.

- Không chế tạo theo y/c của bản vẽ.

- Sắp xếp vật liệu

- Quy trình thi công sai. Thao tác

- Vi phạm qui định sử dụng(vượt tải, đục lỗ

- Sơ đồ tính và tính toán kết cấu sai.

- Sai kích thước. - Chất lượng hàn kém.

hoặc cấu kiện

thiếu chính xác. - Độ sai lệch lắp

bừa bãi). - Nền công trình bị lún.

- Dự tính không đầy đủ tải trọng.

- Vi phạm quy trình thao tác.

không theo qui

đặt lớn làm biến dạng kết cấu.

- Điều kiện sử dụng xấu, tính chất vật liệu

- Chọn vật liệu không tốt(cường độ, tính dẻo, tính mỏi, tính năng mối hàn...)

- Kiểm tra không chặt chẽ. - Công cụ, thiết bị không hoàn thiện.

định. - Liên kết lắp đặt không chính xác, chất lượng kém. - P/p cẩu lắp, định

thép thay đổi(lão hoá, ăn mòn, nhiệt độ cao, hiện tượng mỏi...). - Cải tạo công trình do

- Nút liên kết thiết kế sai.

- Sử dụng sai vật liệu. - Biện pháp chống ăn

vị, cân chỉnh kém chính xác.

thay đổi điều kiện sử dụng và dùng phương

- Chưa xem xét đặc điểm công nghệ giai đoạn thi công và giai đoạn sử dụng. - Thiếu biện pháp chống ăn mòn, nhiệt độ cao, giòn gẫy.

mòn không thích đáng. - Tay nghề công nhân và nhân viên kỹ thuật.

- Chế độ kiểm tra không chặt chẽ. - Tay nghề công nhân và nhân viên kỹ thuật.

án cải tạo không thoả đáng. - Thao tác sản xuất không tốt(máy móc xung kích, nhiệt độ cao...) lại không sửa chữa kịp thời.

- Không thực hiện chế độ kiểm tra định kỳ kết cấu.

Phần dưới đây chọn ra 3 nhóm sự cố chính có thể xảy ra cả trong quá trình gia công, vận chuyển, lắp dựng và sử dụng:

1. Sự cố biến dạng kết cấu thép. 2. Sự cố nứt cấu kiện và liên kết bị hư hỏng. 3. Sự cố ăn mòn kết cấu thép.

6.1. Sự cố biến dạng kết cấu thép: 6.1.1. Các loại biến dạng KCT:

Gồm 2 loại: - Biến dạng tổng thể: kích thước và hình dạng bên ngoài của kết cấu thay đổi (hình 6.1).

- Biến dạng cục bộ: từng khu vực cục bộ của kết cấu biến dạng (hình 6.2).

2

ta)

b)

a) b)

c)c)Hình 6.1:Bieán daïng toång theå Hình 6.2:Bieán daïng cuïc boä

a. Bieán daïng uoán cong; b. Dò daïng;a. a. Bieán daïng loài loõm; b. Bieán daïng c. Vaën cong. löôïn soùng; c. Goùc bieán vò . 6.1.2. Nguyên nhân biến dạng của KCT:

1. Biến dạng của nguyên vật liệu thép: tồn tại từ giai đoạn sản xuất vật liệu thép do tác động của sự không cân bằng nhiệt hoặc do con người.

2. Gia công nguội sinh ra biến dạng: Cắt sinh ra biến dạng vặn. Bào sinh ra biến dạng uốn cong.

3. Chế tạo, lắp dựng sinh ra biến dạng: - Sàn công tác chế tạo không phẳng. Hiện trường không phẳng. - Công nghệ gia công không tốt. - Chống đỡ tạm không tốt. Lắp ghép không chính xác.

4. Hàn nối, cắt bằng hơi sinh ra biến dạng: - Lựa chọn thông số hàn điện không tốt (loại que hàn, cường độ dòng điện). - Kỹ thuật hàn và trình tự hàn không tốt.

5. Biến dạng sinh ra trong vận chuyển, xếp đống: - Vị trí móc cẩu sai. - Mặt bằng xếp đống không bằng phẳng và phương phápxếp đống sai.

6.1.3. Phương pháp xử lý sự cố biến dạng KCT:

1. PP gia công nguội nắn chỉnh biến dạng: Phù hợp với cấu kiện kích thước nhỏ hoặc biến dạng nhỏ. • Nắn chỉnh bằng thủ công:

Dùng búa lớn và bệ, phù hợp với nắn chỉnh biến dạng cục bộ, dùng phụ trợ cho pp nắn chỉnh bằng máy và nắn chỉnh gia nhiệt. Đóng búa làm kim loại giãn ra.

e )

d )

c )

b )

a )

Hình 6.3. Phöông phaùp naén thaúng baèng ñoùng buùa thuû coâng • Nắn chỉnh bằng máy:

Dùng giá hình cung, kích và các loại máy móc đơn giảnđể nắn chỉnh biến dạng. Bảng 6.2: Phương pháp nắn chỉnh bằng má

3

Naén chænh baèng kích

Naén chænh baèng giaù cong

Truïc laên nghieâng

Truïc laên thaúngNaén chænh

baèng maùy kieåu con laên

Naén chænh baèng maùy neùn

Naén chænh baèng maùy keùo

Naén thaúng bieán daïng uoán cong cuïc boä caáu kieän thanh 1. Kích2. Daàm ñeäm

1. Theùp hình bieán daïng

Naén chænh bieán daïng uoán cong cuûa theùp hình (khoâng daøi)

Naén chænh vaät lieäu oáng vaø thanh coù maët caét troøn

Naén chænh taám, oáng, naén thaúng theùp goùc

1. Theùp goùc

Naén chænh bieán daïng cuïc boä oáng, theùp hình, thanh

Naén chænh taám moûng loài loõm, cong veânh, naén chænh theùp hình cong veânh, naén thaúng oáng , sôïi, laäp laø cong veânh

Phaïm vi söû duïngSô ñoàLoaïi maùy moùc

1

2

1

1

2. PP gia công nhiệt nắn chỉnh biến dạng: Dùng ngọn lửa của khí axêtylen và khí ôxy làm nguồn nhiệt, gia nhiệt tạo biến

dạng mới để tiệt tiêu biến dạng. Cái khó là dùng chính xác nhiệt độ cần thiết. PP gia nhiệt chia ra: gia nhiệt dạng điểm, dạng đường (hình 6.4).

Trình tự nắn chỉnh: nắn chỉnh tổng thể trước, nắn chỉnh biến dạng cục bộ sau. Lưu ý: - Một số công nhân cùng đồng thời gia nhiệt hiệu quả tốt hơn. - Có một số biến dạng nếu chỉ dựa vào gia nhiệt nắn chỉnh sẽ khó khăn; nên dùng

thêm các công cụ phụ trợ giúp kéo, nén, chống, kích đập ở các vị trí cần thiết. - Tránh gia nhiệt ở chỗ quan trọng. Tránh gia nhiệt lặp đi lặp lại ở cùng một vị trí.

Bảng 6.3: Các phương thức nắn chỉnh nhiệt

Hình thức biến dạng

Hình vẽ minh hoạ Cách xử lý bằng pp gia nhiệt

a/ Tấm biến

dạng lồi lõi

- Phạm vi lồi lõm nhỏ: gia nhiệt điểm. Từ ngoài vào trong vùng lồi.

- Phạm vi lồi lõm lớn: gia nhiệt đường (dạng song song hoặc lưới). Nếu phạm vi lớn, một số công nhân cùng thao tác.

b/ Biến dạng

gãy khúc

gia nhieät song

song gia nhieät tam giaùc

- Biến dạng nhỏ: gia nhiệt đường song song. - Biến dạng lớn: kết hợp gia nhiệt song song và tam

giác; bắt đầu từ hai phía của chỗ lồi vòng về chỗ cao nhất. Đường song song rộng 15÷20mm cách khoảng 80mm. Hình tam giác cân, góc đỉnh 30o, cạnh 80mm; 1÷2 hình/1m.

14

65

2321

5 8 67

4

3

c/ Biến dạng

góc

- Gia nhiệt ở vị trí mặt lồi của bản cánh và đường hàn; chiều rộng đường: 0,5÷2t, chiều sâu đường gia nhiệt: t/2÷t/3, t là chiều dày bản cánh.

d/ Biến dạng

uốn cong

- Tấm bị uốn cong: gia nhiệt dạng đường ở gần điểm cao nhất của mặt lồi, nắn chỉnh một lần không được, lại gia nhiệt thêm hai bên. Chiều sâu đường gia nhiệt như ở biến dạng góc.

- Ống thép cong: gia nhiệt điểm ở chỗ lồi của ống, dịch

Ñöôøng gia nhieät

Ñöôøng haøng

Baûn caùnh

Baûn buïng

chuyển điểm gia nhiệt phải mau. Nắn chỉnh một lần không được, gia nhiệt lần nữa ở các điểm lệch với lần trước. Chiều sâu gia nhiệt bằng chiều dày ống.

- Thép hình bị cong: gia nhiệt dạng tam giác vào phía lồi uốn cong, cạnh đáy của tam giác ở trên mép. Csâu gia nhiệt bằng chiều dày cánh; chiều cao tam giálà 1/5÷2/3b.

5

hiều c

- Cấu kiện hình hộp bị cong: . gia nhiệt đường ở bản nắp: chiều sâu gia nhiệt = t,

chiều rộng đường = 2t. . gia nhiệt tam giác ở bản bụng: chiều sâu gia nhiệt =

t, chiều cao tam giác h = 1/6÷2/5H.

e/ Biến dạng

uốn vặn

- Cấu kiện hình hộp bị uốn vặn: gia nhiệt đường xiên 45o ở bản bụng và ngang ở bản nắp, từ hai đầu tiến vào giữa.

6.2. Sự cố nút cấu kiện kết cấu thép và liên kết bị hư hại: 6.2.1. Nguyên nhân:

- Chất lượng vật liệu và liên kết kém.

45°45°

b

Gia nhieät ñöôøng ôû baûn naép

Gia nhieät tamgiaùc ôû baûn buïng

t

t

Ñieåm gia nhieät

Hh

d

h

Ñöôøng gia nhieät

- Ứng suất sinh ra do tải trọng ngoài, do nhiệt độ, do lún không đều vượt quá khả năng chịu lực của các cấu kiện hoặc liên kết.

- Tính có thể hàn của kim loại kém, nứt do ứng suất dư của hàn. - Chất lượng liên kết thấp: kích thước đường hàn thiếu, hàn không thấu, hàn bị khuyết

tật. Mũ bulông không chắc chắn, thân bulông cong... - Thép bị mỏi dưới tác động của tải trọng động và tải trọng lặp. - Cấu tạo nút liên kết không phù hợp sơ đồ tính.

6.2.2. Kiểm tra và xử lý vết nứt cấu kiện:

1. Kiểm tra vết nứt trong cấu kiện: - Búa gỗ bọc cao su gõ nhẹ lên cấu kiện. Âm thanh không rõ, truyền âm

không đều: có vết nứt. - Kính lúp độ phóng đại 10 lần. Trên bề mặt lớp sơn có vết gỉ, vết dộp thẳng.

Cạo bỏ vết sơn, quan sát kỹ. - Nhỏ dầu. Nếu không có vết nứt, dầu khuyếch tán theo dạng hình cong; nếu

có vết nứt, dầu thấm vào vết nứt tạo dạng đường thẳng.

2. Xử lý vết nứt: - Cấu kiện có vết nứt nhỏ, chiều dài không lớn, vật liệu thép đạt yêu cầu, xử

lý theo các phương pháp dưới đây: . Khoan điện hai lỗ tròn d12÷16mm ở hai đầu vết nứt (d≈chiều dày thép), đầu vết nứt nằm vào lỗ, giảm ứng suất tập trung ở chỗ nứt.

. Dùng hơi cắt hoặc đục gia công thành miệng rãnh hình chữ K (tấm dày thành hình chữ X).

. Đốt nóng thép ở phần đầu và mép vết nứt (150÷200oC), hàn bịt vết nứt và mài phẳng vết hàn.

. Vết nứt gần đinh tán: khoan lỗ phía đầu, dùng bulông cường độ cao vặn lại.

Haøn bòt veát nöùt

mieäng raûnh chöõ K

ñöôøng haøngveát nöùt

6.2.3. Kiểm tra và xử lý vết nứt trong mối hàn: 1. Kiểm tra vết nứt trong đường hàn:

- Kiểm tra bên ngoài: . Bằng mắt nhìn đường hàn và trạng thái màng sơn, kết hợp kính lúp

phóng đại 10 lần. . Dùng cồn axít nitric ăn mòn có nồng độ 5÷10%, nhỏ cồn vào chỗ nghi

ngờ(đã dùng axêtôn lau sạch màng sơn). Nếu có vết nứt sẽ có màu nâu. - Kiếm tra bên trong:

. Tia X, tia γ hoặc sóng siêu âm kiểm tra vết nứt.

. Dung dịch thẩm thấu. 2. Xử lý vết nứt trong đường hàn:

- Nếu vết nứt xuất hiện trong giai đoạn sử dụng, cần đục bỏ đường hàn(dùng khí carbon thổi hoặc đục hơi) và hàn lại.

6

taám ngaên xieân

- Nếu vết nứt xuất hiện trong giai đoạn gia công, hoặc vết nứt ở đường hàn liên kết cánh và bụng dầm đặc, chịu tải trọng tĩnh (giai đoạn sử dụng), có thể xử lý bằng cách:

. Khoan lỗ ngăn nứt ở hai đầu vết nứt.

. Sau đó, hàn thêm tấm ngăn xiên, chiều dài tấm xiên phải lớn hơn chiều dài vết nứt.

6.2.4. Kiểm tra và xử lý khuyết tật liên kết bulông:

1. Kiểm tra: - Kiểm tra bulông có bị đứt, lỏng lẻo hoặc mất đầu trong giai đoạn sử dụng

hay không. - Kiểm tra độ chặt của ren.

2. Xử lý khuyết tật của bulông liên kết cường độ cao: Chủ yếu có 3 loại: bulông nứt gãy, liên kết bulông dạng liên kết bị trượt và đứt.

- Nứt gãy bulông có thể do: . mômen xoắn tác động quá lớn trong quá trình vặn chặt. . chất lượng vật liệu bulông kém thường làm nứt gãy bulông sau khi vặn

chặt một thời gian. Cần tháo , thay thế bulông nứt gãy và dỡ tải trước khi tháo.

- Liên kết bulông cường độ cao dạng ma sát khi bị trượt, về mặt tính toán thiết kế được xem là liên kết đã bị “phá hoại”. Tuy lúc đó thân bulông chịu cắt, nhưng khả năng chịu cắt của bulông cường độ cao rất lớn, liên kết sau khi bị trượt vẫn tiếp tục chịu tải trọng được.

. Với kết cấu chịu tải trọng tĩnh, nếu liên kết bị trượt do vặn không đủ chặt đai ốc, có thể vặn thêm đồng thời hàn thêm xung quanh tấm êcru.

. Với kết cấu chịu tải trọng động, phải thay toàn bộ bulông cường độ cao, xử lý lại mặt tiếp xúc giữa các tấm thép cơ bản.

6.3. Sự cố ăn mòn kết cấu thép: Kết cấu thép có ưu điểm là tính năng vật liệu tốt, thời gian thi công ngắn, trọng lượng kết cấu nhẹ, nhưng giữ gìn chống gỉ và chống ăn mòn của kết cấu thép là vấn đề quan trọng. Ăn mòn làm giảm tiết diện của kết cấu, do đó làm giảm khả năng chịu tải của kết cấu. Các “hốc gỉ” do sự ăn mòn tạo nên, làm tăng khả năng phá hoại giòn của kết cấu. Tổn thất kim loại do sự ăn mòn cũng như chi phí bảo dưỡng chống ăn mòn chiếm một chi phí lớn. 6.3.1. Các loại ăn mòn của kết cấu thép: Gồm hai loại: ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá học.

- Ăn mòn hoá học: là do khí ôxy, khí axit cacbonic, khí sunfuric trong không khí hoặc chất lỏng không dẫn điện tác động lên bề mặt của thép (ôxy hoá) sinh ra các chất ôxy hoá dẫn đến ăn mòn.

- Ăn mòn điện hoá học: do trong vật liệu thép có các tạp chất kim loại khác có điện áp điện cực khác nhau, khi tiếp xúc với chất dẫn điện hoặc nước, hơi ẩm sinh ra tác

7

8

dụng như pin, khiến cho vật liệu thép bị ăn mòn. Đa số sự ăn mòn vật liệu thép là ở dạng ăn mòn điện hoá học, hoặc đồng thời ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá học.

Gỉ sắt có tính hút ẩm mạnh làm thể tích trương nở và hình thành kết cấu không chặt chẽ, dể bị thể khí và thể lỏng có tính ăn mòn thâm nhập, khiến cho ăn mòn tiếp tục mở rộng vào bên trong.

6.3.2. Phương pháp xử lý chống ăn mòn của kết cấu thép: Kết cấu thép trước khi được xuất xưởng đều đã được áp dụng biện pháp chống ăn mòn, ví dụ: dùng vật liệu thép có tính chống gỉ cao, hoặc dùng lớp mạ kim loại chống gỉ (mạ kẽm), hoặc dùng sơn chống gỉ. Đối với kết cấu thép trong quá trình sử dụng bị ăn mòn, phương pháp xử lý chống ăn mòn rộng rãi là đánh gỉ và sơn lại theo trình tự:

1. Xử lý màng sơn cũ. 2. Xử lý bề mặt - loại bỏ gỉ. 3. Sơn lại.

Thao tác xử lý chống ăn mòn bằng p/p sơn lại có những điểm cần lưu ý: - Bóc lớp sơn cũ bằng dung dịch 5÷10% NaOH hoăc dùng đèn xì. Lấy nước rửa sạch. - Cạo gỉ bằng công cụ thủ công hoặc cơ khí:

. Cạo gỉ bằng thủ công: bàn chải sắt, đá mài, giấy nhám, búa.

. Cạo gỉ bằng máy: máy mài, súng hơi, máy cạo gỉ, bó thép.

. Cạo gỉ bằng phun cát: máy nén khí phun cát rắn vào mặt vật liệu thép để loại bỏ gỉ. Chất lượng tuy tốt nhưng điều kiện lao động kém (bụi bay) và làm ảnh hưởng sản xuất.

- Làm sạch tạp chất và bụi trên bề mặt. - Nhanh chóng trong 8 giờ sơn nước lót thứ nhất. Nên pha loãng và quét nhiều lần để

sơn thấm vào những chỗ lồi lõi ngăn ngừa gỉ trở lại ở chỗ khe rỗng. - Tránh sơn trong thời tiết dưới 5oC và trên 40oC, mặt trời chiếu trực tiếp, hoặc độ ẩm

trên 85%; nếu không, dễ nổi bọt, có lỗ rỗng nhỏ hoặc độ bóng kém. - Khi lớp sơn lót thật khô mới sơn lớp kế tiếp, cách nhau thường 8÷48giờ. - Trước khi sơn dầu, cần làm sạch bề mặt lớp sơn lót. Nếu bề mặt màng sơn lót trơn

quá hoặc thời gian dừng lâu quá, cần đánh nhám. - Không nên sơn quá dày mỗi lần sơn (sơn sẽ bị gợn, chảy). Để chiều dày lớp sơn được đều, nên sơn phủ mặt chéo nhau.

- Cần chọn chất dung môi phù hợp với chủng loại sơn.

6.3.3. Kiểm tra và đánh giá ăn mòn: - Để đánh giá mức độ ăn mòn, ta chia ra 4 cấp:

. Cấp A: cấu kiện có thể gỉ cục bộ ít, lớp sơn còn tốt.

. Cấp B: ăn mòn cục bộ ở mép, góc, khe rãnh; lớp sơn mặt trong dộp từng phần, sơn lót còn tốt.

. Cấp C: ăn mòn cục bộ; diện tích lớp sơn trên mặt bị bong dộp đến 20%, sơn lót cũng bị ăn mòn.

. Cấp D: diện tích tiết diện bị ăn mòn tới 40%, sơn bong dộp lớn.

9

Ở cả 4 cấp, phần thép cơ bản chưa bị phá hoại. Cần tiến hành công tác sửa chữa bằng p/p nêu trên (đánh gỉ và sơn lại).

Nếu ở cấp độ nặng hơn, tức là thép cơ bản bị ăn mòn, phải dùng thiết bị đo chiều dày kiểm tra chỗ tiết diện bị giảm yếu, thông qua tính toán để xác định có cần dùng biện pháp thay thế hoặc gia cố hay không.

- Kiểm tra ăn mòn cần chú ý các bộ phận sau: . Bộ phận bị chôn dưới đất hoặc gần mặt đất. . Bộ phận dễ bị đọng nước. . Bộ phận dễ tích tụ bụi và có độ ẩm lớn. . Các chi tiết khe rãnh hẹp, khó sơn. . Kết cấu khung, dầm cầu trục, các nút liên kết (nhất là các phần bên ngoài nhà).

10

§7. PHẦN PHỤ LỤC:

-Bảng 9.1: Một số tính năng cơ học của thép carbon thấp( TCVN 1765-85)

Giới hạn chảy tối thiểu (N/mm2) cho bề dày (mm)

Độ dãn dài (%),cho bề dày (mm)

Mác thép Độ bền kéo N/mm2 đến 20 trên 20

đến 40 trên 40 đến 100

đến 20 trên 20 đến 40

trên 40 đến 100

CT34s 330-420 220 210 200 32 32 30 CT34n CT34

340-440 230 220 200 32 31 29

CT38s 370-470 240 230 220 27 26 24 CT38n CT38

380-490 250 240 230 26 25 23

CT38Mn 380-500 250 240 230 26 25 23 CT42s 410-520 260 250 240 25 24 22 CT42n CT42

420-540 270 260 250 24 23 21

CT51n CT51

510-640 290 280 270 20 19 17

CT52Mn 460-600 290 280 270 20 19 17 -Bảng9.2: Một số tính năng cơ học của thép carbon thấp dùng trong xây dựng ( TCVN 5709-93 )

Giới hạn chảy tối thiểu (N/mm2) cho bề dày (mm)

Độ dãn dài (%),cho bề dày (mm)

Mác thép Độ bền kéo N/mm2 đến 20 trên 20

đến 40 trên 40 đến 100

đến 20 trên 20 đến 40

trên 40 đến 100

XCT34 340-440 220 210 200 32 31 29 XCT38 380-500 240 230 220 26 25 23 XCT42 420-520 260 250 240 32 23 22 XCT52 520-620 360 360 350 22 22 21

11

-Bảng9.3: Giới hạn chảy và giới hạn bền của các loại thép thông dụng trong xây dựng theo ASTM.

Tên thép theo ASTM Loại thép Giới hạn chảy cực

tiểu (N/mm2) Giới hạn bền kéo (N/mm2)

A36 Thép cacbon 250 400-550 A53 Cấp B Thép cacbon 240 415 A242 Thép hợp kim thấp

cường độ cao 290 315 345

435 460 480

A441 ngừng sản xuất từ 1989, thay thế bởi A573152 A500 Cấp A

Cấp B Cấp C

Cấp A Cấp B Cấp C

Thép cacbon,loại thanh tròn Thép cacbon,loại thanh hình

228 290 317 269 317 345

310 400 427 310 400 427

A501 Thép cacbon 250 400 A514 Thép hợp kim, tôi và

nhiệt luyện 620 690

690-895 760-895

A529 Thép cacbon 290 414-586 A570 Cấp 40

Cấp 45 Cấp 50

Thép cacbon 275 310 345

380 415 450

A572 Cấp 42 Cấp 50 Cấp 60

Cấp 65

Thép hợp kim thấp columbi hay vanađi cương độ cao

190 345 415 450

415 450 520 550

A588 Thép hợp kim thấp cường độ cao

290 315 345

435 460 485

A606 Thép hợp kim thấp cường độ cao

310 345

450 480

A607 Cấp 45 Cấp 50 Cấp 55

Cấp 60 Cấp 65

Cấp 70

Thép hợp kim thấp columbi hay vanađi cương độ cao

310 340 380 410 450 480

410 450 480 520 550 590

A611 Cấp C Cấp D

Cấp E

Thép cacbon 230 275 550

330 360 565

A618 Cấp I,II Cấp III

Thép hợp kim thấp cường độ cao

345 345

485 450

A709 Cấp 36 Cấp 50 Cấp 50W

Cấp100&100W Cấp100&100W

Thép cacbon,thép hợp kim thấp cường độ cao,thép hợp kim,tôi và nhiệt luyện

250 345 345 620 690

400-550 450 485

690-895 760-895

- Bảng 9.4. Bán kính cong và độ võng yêu cầu khi nắn và uốn.

y

xx

b

a

x

y

x b1

b2

y

x

y

x

b

hh

b

x

y

x

y

d

Bán kinh cong r và độ võng f Khi uốn Khi nắn Dạng

thép cán Hình dạnh của mặt cắt

ngang

Trục quán tính r f r f

1 2 3 4 5 6 7

Thép tấm

x-x

y-y

25a

-

al

200

2

-

50a

-

al

400

2

bl

200

2

Thép góc

x-x

y-y

45 b1

45 b2

1

2

360bl

2

2

360bl

90b1

90b2

1

2

720bl

2

2

720bl

Thép hình chữ

“U”

x-x

y-y

25h

45h

hl

200

2

bl

360

2

50h

90b

hl

400

2

bl

720

2

Thép hình chữ

“I”

x-x

y-y

25h

25b

hl

200

2

bl

200

2

50h

50b

hl

400

2

bl

400

2

Thép ống

-

30d - 60d -

Trong đó : l - Chiều dài phần uốn cong; S - Bề dày thép; b - h chiều rộng và chiều cao của tiết diện; d - đường kính ống. Chú thích : 1) Đối với thép tấm cho phép dùng mỏ hàn hơi gia nhiệt để nắn. 2) Bán kính cong nhỏ nhắt khi uốn hi tiết chịu tải trọng tĩnh, có thể bằng 12,5 3) Công thức tính độ võng f được áp dụng khi chiều dài cung không quá 1,5 S

12

13

- Bảng 9.5. Sai lệch cho phép về kích thước dài các chi tiết kết cấu.

Sai lệch kích thước cho phép so với thiết kế ± (mm)

Các khoảng kích thước (m) Các kích thước và công nghệ thực hiện các công đoạn <1,

5

1,5 đến 2,5

2,5 đến 4,5

4,5 đến 9

9 đến 15

15 đến 21

21 đến 27

>27

1 2 3 4 5 6 7 8 9 I. Các chi tiết lắp ráp 1.Chiều dài và chiều rộng chi tiết. a) Cắt thủ công bằng oxy theo dường kẻ 2,5 3 3,5 4 4,5 5 - - b) Cắt nửa tự động và tự động oxy theo khuôn mẫu hoặc bằng máy cắt theo đường kẻ 1,5 2 2,5 3 3,5 4 - -

c) Cắt bằng máy trên bệ hoặc trong dây chuyền sản xuất. 1 1,5 2 2,5 3 3,5 - -

d) Cắt bằng máy hoặc phay. 0,5 1 1,5 2 2,5 3 2. Hiệu số chiều dài các đường chéo của tấm thép hàn.

a) Hàn giáp mép - - 4 5 6 - - - b) Hàn chồng - - 6 8 10 - - - 3. Khoảng cách giữa tim các lỗ. a) Theo vạch dấu _Các lỗ biên 2 2,5 2,5 3 3,5 4 - - _Các lỗ kề nhau 1,5 - - - - - - - b) Theo trục đường hoặc gia công trong sản xuất dây chuyền

_Các lỗ biên 1 1 1,5 2 2,5 4 - - _Các lỗ kề nhau 0,7 - - - - - - - II. Kích thước các phần tử kết cấu xuất xưởng.

1. Được tổ hợp trên bệ theo kích thước bulông. 3 4 5 7 10 12 14 15

2. Được tổ hợp trên bệ gá,trên dụng cụ gá có chốt định vị và trên giá sao chép có chốt định vị.

2 2 3 5 7 8 9 10

3. Kích thước ( dài-rộng) giữa các bề mặt phay. 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

4. Bề rộng các tấm đáy gia công bằng phương pháp cuộn và được hàn khi lắp ráp.

a) Giáp mép. - - - 7 10 12 - - b) Cơi chống - - 11 16 19 - - III. Khoảng cách giữa các nhóm lỗ 1. Khi gia công đơn chiếc và được tổ hợp theo dường kẻ đã vạch. 3 4 5 7 10 12 14 15

2. Khi gia công đơn chiếc và tổ hợp theo các chốt định vị. 2 2 3 5 7 8 9 10

3. Khi khoan theo dưỡng khoan. 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

14

Chú thích: 1) Kích thước ở mục I.1.c,d ; I.2.a ; II.4.a ; II.5.a ; III phải đo bằng thứơc cuộn có độ chính xác cấp 2.Kích thước ở mục khác phải đo bằng thước cuộn có độ chính xác cấp 3.

2) Đối với các mép trống ở mục I.1.a-d, cho phép sai lệch kích thước + 5mm. -Bảng 9.6. Nhiệt độ môi trường xung quanh cho phép không cần đốt nóng thép khi hàn.

Nhiệt độ nhỏ nhất cho phép oC

Thép cacbon Thép hợp kim thấp loại C52/40 và cường độ nhỏ hơn

Đối với các kết cấu Bề dày thép

Dạng lưới Dạng tấm lớn và dày Dạng lưới Dạng tấm lớn và dày

Từ 30 đến 40 0 0 0 +5 > 40 0 0 +5 +10

Bảng 9.7. Các phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn kết cấu thép. Phương pháp kiểm tra Dạng kết cấu

1 2 1.Rà soát có hệ thống việc thực hiện quá trình công nghệ tổ hợp và hàn. 2.Quan săt bề ngoài và đo kích thước 100% mối hàn. 3.Kiểm tra xác suất các mối hàn bắng siêu âm hoặc bằng tia phát xạ xuyên thấu. 4.Thử nghiệm độ chắc đặc tất cả mối hàn bằng phương pháp tẩm dầu hoả hoặc phủ nước xà phòng (khi có áp suất dư hoặc chân không). 5.Thử nghiệm độ chắc đặc và độ bền mối hàn bằng thủy lực hoặc khí nén. 6.Kiểm tra bằng phương pháp không phá hỏng liên kết. 7.Thử nghiệm cớ tính trên các mẩu kiểm tra. 8.Quan sát kim tương mối hàn.

Tấc cả các dạng kết cấu. Tấc cả các dạng kết cấu. Tấc cả các dạng kết cấu,trừ những kết cấu ghi ở mục 6 trong bảng này. Kết cấu làm bằng thép tấm dày tới 16mm,trong đó các mối hàn yêu cầu kín. Các bể chứa,bình chứa và ống dẫn các dung môi dùng thử nghiệm và trị số áp lực theo chỉ dẩn của thiết kế. Dạng kết cấu,phương pháp và mức kiểm tra do thiết kế qui đinh. Dạng kết cấu,phương pháp và mức kiểm tra do thiết kế qui đinh. Dạng kết cấu,phương pháp và mức kiểm tra do thiết kế qui đinh.

15

Bảng 9.8. Cho phép tồn tại những khuyết tật trên mối hàn. a) Không ngấu theo tiết diện ngang của mối hàn 2 mặt.Ở độ sâu không quá 5% bề dày thép,nhưng không lớn hơn 2 mm,với đoạn dài không ngấu không quá 50mm.Khoảng cách giữa ư khuyết tật này không nhỏ hơn 250mm và tổng chiều dài của chúng không lớn hơn 20mm trên 1m đường hàn. b) Không ngấu ở góc mối hàn không có điệm lót.Ở độ sâu không quá 15% bề dày thép,nhưng không lớn hơn 3mm. c) Dạng xỉ đơn hoặc rỗ khí đơn,đường kính không lớn hơn bể dày thép,nhưng không lớn hơn 3mm. d) Dạng xỉ dải hoặc rỗ khí dải dọc mối hàn tổng chiểu dài không quá 200mm trên 1m đường hàn. e) Dạng xỉ chùm và rỗ khí chùm,không quá 5 cái trên 1 đường hàn,đường kính của 1 khuyết tật không quá 1,5mm. g) Tổng kích thước các khuyết tật (rỗ khí,không thấu,và dạng xỉ nằm riêng biệt không thành dải). + Trong tiết diện mối hàn hai mặt,không quá 10% bề dày thép nhưng không lớn hơn 2mm. +Trong tiết diện mối hàn một mặt,không quá 10% bề dày thép nhưng không lớn hơn 3mm.

- Bảng 9.9. Sai lệch cho phép về hình dạng các chi tiết kết cấu.

b

Tên gọi các sai lệch Độ sai lệch cho phép về hình dạng các chi tiết xuất xưởng

1 2 I. Độ cong các chi tiết 1. Khe hở các tấm thép và thước thép dài 1m 1.5mm 2. Khe hở giữa dây kéo căng và cạnh thép góc,cánh hoặc thanh thép hình chữ “U” chữ “H” (l là chiều dài chi tiết)

0,001 l Nhưng không lớn hơn 10mm

II. Sai lệch đường mép các chi tiết thép tấm so với lí thuyết. 1. Khi hàn giáp mối 2mm 2. Khi hàn gối chồng,hàn góc và hàn góc chữ T 5mm III. Sai lệch khi uốn 1. Khe hở giữa mấu cũ có cung dài 1.5m và bề dày mặt tấm thép,cánh hoặc cạnh thép hình được uốn.

a) Ổ trạng thái nguội 2mm b) Ở trạng thái nóng 3mm 2. Độ ô van (hiệu số đương kính) của hình tròn trong các kết cấu tấm lớn (D là đường kính hình tròn)

a) Ở ngoài mối nối giáp mối 0,005D b) Ở mối nối giáp mối khi lắp ráp 0,003D IV. Biến dạng của các phần tử kết cấu xuất xưởng 1. Độ vênh cánh ( )của chi tiết có tiết diện hình chữ “T” hoặc “H” của mối hàn giáp mối và ở chổ tiếp giáp.

∇

2. Độ vênh cánh ( ) ở chi tiết khác ∇3. Độ vênh cánh ( ) hình nấm của các chi tiết có tiết diện chữ “T” hoặc “H” của mối hàn giáp mối và ở các chỗ tiếp giáp.

∇

4. Độ vênh cánh hình nấm ( ) ở vị trí khác. ∇5. Độ vênh cánh trên của dầm cầu trục như mục IV.1 và IV.3

0,005 b 0,01 b 0,005 b 0,01 b 0,005 b

6. Độ xoắn của các phần tử kết cấu (l là chiều dài phần tử kết cấu)

0,001 l Nhưng không lớn hơn 10mm

7. Độ cong vênh ở bụng dầm khi có sườn gia cường đứng (h là chiều cao bụng dầm) 0,006 h

8. Độ cong vênh ở bụng dầm khi không có sườn gia cường đứng (h là chiều cao bụng dầm) 0,003 h

9. Độ cong vênh ở bụng dầm dưới cầu trục (h là chiều cao bụng dầm) 0,003 h

10. Độ võng của các phần tử kết cấu (l là chiều dài phần tử kết cấu)

1/750 l Nhưng không lớn hơn 15mm

V. Các sai lệch khác 1. Độ lệch trục định vị cốt thép trong các phần tử kết cấu dạng lưới 3mm

2. Độ sai lệch góc tang của bể mặt phay 1/1500

16

- Bảng 9.10. Qui định về đường kính bulông và đường kính lỗ tương ứng.

Sản phẩm kim loại lổ Đường kính lổ theo thiết kế (mm)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 - Thân bulông độ chính xác trung bình và than bulông cường độ cao - Lổ bulông cường độ thường - Lồ bulông cường độ Cao

- - - - - -

12 (13) 15 - - -

(14) (15)

- - - -

- - - - - -

16 (17) 19 - - -

- - - - - -

20 (21) 23 21 23 25

(25)

28 25 28 30

(27) (25)

- - - -

30 (31) 33 31 33 35

36 -

39 - - -

- Bảng 9.11. Chất lượng và độ sai lệch cho phép về lỗ bulông độ chính xác thấp, trung bình và lỗ bulông cường độ cao.

Số lượng sai lệch cho phép mỗi nhóm Tên gọi các sai lệch

Đường kính lỗ (mm)

Sai lệch cho phép (mm) Thép cacbon

Từ thép loại C60/45 thép hợp kim thấp có cường độ nhỏ hơn

1.Sai lệch đường kính và độ ô van của lỗ bulông. 2.Sứt mẻ lỗ với kích thước lớn hơn 1mm và nứt ở mép lỗ. 3. Độ không trùng khít các lổ khi lắp các chi tiết thành cụm nhỏ hơn 1mm. Từ 1 đến 1,5mm 4. Sai lệch độ khoét sâu

17 - - - -

từ 0 đến + 0,6 từ 0 đến 1,5

- - -

+ 0.4

Không hạn chế

-nt-

đến 50%

đến 50% Không hạn chế

Không hạn chế

Không hạn chế

đến 50%

đến 50% Không hạn chế

- Bảng 9.12. Sai lệch cho phép trục định vị móng và trụ đỡ.

Sai lệch cho phép đối với kết cấu ± mm

Kích thước giữa các trục m Tổ hợp trên bệ theo kích thước bulông hoặc trên bộ

gá có chốt định vị

Được phay ở mặt gối tựa

< 9 từ 9 đến 15 từ 9 đến 15 từ 9 đến 15 từ 9 đến 15

> 33

3 4 5 6 7

5,5 n

2,5 3

3,5 4

4,5 4 n

Chú thích : n - số lần đo bằng thước dây dài 20m , n 20/1≈ l - khoảng cách giữa các trục 17

18

- Bảng 9.13. Sai lệch cho phép mặt móng, tấm gối, trụ đỡ kết cấu và vị trí của bulông neo. Sai lệch Trị số sai lệch cho phép

Mặt phẳng trên của gối (theo điều 3.2.6.a) a) Theo chiều cao b) Theo độ nghiêng

Bề mặt móng (theo điều 2.6b và độ cao các chi tiết gối theo điều 3.2.6.c)

a) Theo chiều cao b) Theo độ nghiêng

Xê dịch vị trí bulông neo khi : a)Bulông ở trong đường biên của gối dỡ kết cấu. b)Bulông neo ở ngoài đường biên của gối đỡ kết cấu Sai lệch độ cao tính tới đầu mút của bulông neo. Sai lệch chiều dài đoạn ren của bulông neo

± 1,5m 1/1500

± 5 1/1000

5mm 10mm

+20; -0 mm +30; -0 mm

- Bảng 9.14. Cho phép tiết diện tối thiểu của các thanh cánh thượng và thanh cánh hạ dàn

vì kèo khi treo buộc.

Khẩu độ dàn vì kèo (m) Kích thước 8 21 24 27 30 Cánh thượng Cánh hạ

100x75x8 75x8

120x80x8 90x8

120x80x8 120x80x8

120x80x12 120x80x10

150x100x12 130x90x10

Ghi chú: bảng này thiết lập cho những dàn có thanh cánh thượng, thanh cánh hạ song

song,và thanh cánh thượnh dốc 1/10 – 1/12. - Bảng 9.15. Môment xoắn để gây lực căng lớn nhất.

Đường kính bulông mm

Momen xoắn Nm

Lực căng trong bulông KN

12 140 57 16 270 83 20 480 118 22 770 174 26 1150 220 28 1430 253 32 2000 310 35 2650 377