Kiểm tra tiêu chuẩn của bu lông và bu lông được kéo căng trước theo tiêu chuẩn Trung Quốc

Bu lông

Bu lông được kiểm tra theo GB 50017, Điều 11.4. Lực kéo và lực cắt trong mỗi bu lông được xác định bằng phân tích phần tử hữu hạn. Lực bẩy được xác định bằng phân tích phần tử hữu hạn và được tính đến. Mỗi mặt phẳng cắt được kiểm tra riêng lẻ. Bản chịu lực được kiểm tra theo tổng lực cắt tại các mặt phẳng lân cận.

Cường độ kéo và cắt thiết kế của bu lông; f_ub[MPa] – cường độ chịu kéo giới hạn của bu lông; lấy từ Bảng 4.4.6

Bu lông chịu kéo

Bu lông chịu lực kéo được thiết kế theo Điều 11.4.1.2 và phải thỏa mãn:

\[ N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b \]

trong đó:

• N_t – lực kéo trong bu lông
• N_t^b – khả năng chịu kéo thiết kế
• \( A_s = \frac{\pi d_e^2}{4} \) – diện tích tiết diện chịu kéo của bu lông
• d_e – đường kính hiệu dụng của bu lông tại phần ren
• f_t^b – cường độ kéo thiết kế của bu lông

Bu lông chịu cắt

Bu lông chịu lực cắt được thiết kế theo Điều 11.4.1.1 và phải thỏa mãn:

\[ N_v \le N_v^b = A_g \cdot f_v^b \]

trong đó:

• N_v – lực cắt trong bu lông tại mặt phẳng đang xét
• \( A_g = \frac{\pi d^2}{4} \) – diện tích tiết diện nguyên của bu lông
• d – đường kính danh nghĩa của bu lông
• f_v^b – cường độ cắt thiết kế của bu lông

Mỗi mặt phẳng cắt được kiểm tra riêng lẻ, tức là số mặt phẳng cắt n_v = 1.

Bu lông chịu đồng thời kéo và cắt

Bu lông chịu đồng thời lực cắt và lực kéo được thiết kế theo Điều 11.4.1.3 và phải thỏa mãn:

\[ \sqrt{\left ( \frac{N_v}{N_v^b} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_t}{N_t^b} \right ) ^2} \le 1.0 \]

trong đó:

• N_v – lực cắt trong bu lông tại mặt phẳng đang xét
• N_t – lực kéo trong bu lông
• N_v^b – khả năng chịu cắt thiết kế của bu lông
• N_t^b – khả năng chịu kéo thiết kế của bu lông

Bu lông chịu ép mặt

Bản chịu lực ép mặt do bu lông chịu cắt được thiết kế theo Điều 11.4.1.1 và phải thỏa mãn:

\[ N_v \le N_c^b = d\cdot t \cdot f_c^b \]

trong đó:

• N_v – lực cắt tác dụng lên bản; tổng vectơ lực cắt tại các mặt phẳng lân cận
• d – đường kính danh nghĩa của bu lông
• t – chiều dày bản
• f_c^b – cường độ ép mặt thiết kế của bản

Cường độ ép mặt thiết kế của bản; f_u – cường độ chịu kéo giới hạn của bản; lấy từ Bảng 4.4.6

Bu lông được kéo căng trước

Bu lông cường độ cao trong liên kết ma sát được thiết kế theo Điều 11.4.2.

Bu lông được kéo căng trước chịu kéo

Khả năng chịu kéo của bu lông được kéo căng trước được xác định như sau:

\[ N_t \le N_t^b = 0.8 \cdot P \]

trong đó:

• N_t – lực kéo trong bu lông
• N_t^b – khả năng chịu kéo thiết kế
• P – lực căng trước của bu lông cường độ cao – Bảng 11.4.2-2

Bảng 11.4.2-2 – lực căng trước của bu lông cường độ cao P [kN]

Bu lông được kéo căng trước không có trong Bảng 11.4.2-2 chịu lực kéo được thiết kế theo Điều 11.4.1.2 và phải thỏa mãn:

\[ N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b \]

trong đó:

• N_t – lực kéo trong bu lông
• N_t^b – khả năng chịu kéo thiết kế
• \( A_s = \frac{\pi d_e^2}{4} \) – diện tích tiết diện chịu kéo của bu lông
• d_e – đường kính hiệu dụng của bu lông tại phần ren
• f_t^b – cường độ kéo thiết kế của bu lông

Bu lông được kéo căng trước chịu cắt

Khả năng chịu cắt thiết kế của bu lông được kéo căng trước được xác định theo Điều 11.4.2.1:

\[ N_v \le N_v^b = 0.9 k \mu P \]

trong đó:

• N_v – lực cắt tại mặt phẳng đang xét
• N_v^b – khả năng chịu cắt thiết kế của bu lông
• k – hệ số cho lỗ bu lông; k = 1 đối với lỗ tiêu chuẩn, k = 0.85 đối với lỗ quá cỡ, k = 0.6 đối với lỗ dài
• μ – hệ số trượt tại bề mặt ma sát lấy từ Bảng 11.4.2-1; có thể chỉnh sửa trong Thiết lập tiêu chuẩn
• P = N_t^b / 0.8 – lực căng trước của bu lông cường độ cao đối với các bu lông không có trong Bảng 11.4.2-2

Mỗi mặt phẳng cắt được kiểm tra riêng lẻ, tức là số mặt phẳng cắt n_f = 1.

Bu lông được kéo căng trước chịu đồng thời kéo và cắt

Bu lông chịu đồng thời lực cắt và lực kéo được thiết kế theo Điều 11.4.2.3 và phải thỏa mãn:

\[ \frac{N_v}{N_v^b} + \frac{N_t}{N_t^b} \le 1.0 \]

trong đó:

• N_v – lực cắt tại mặt phẳng đang xét
• N_t – lực kéo trong bu lông
• N_v^b – khả năng chịu cắt thiết kế của bu lông
• N_t^b – khả năng chịu kéo thiết kế của bu lông