Tài liệu Nghiên cứu thực nghiệm sự làm việc của liên kết nối ống thép tròn chịu xoắn và kéo xoắn sử dụng mặt bích và bu lông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NGỌC HIỆP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ LÀM VIỆC CỦA LIÊN KẾT NỐI ỐNG THÉP TRÒN CHỊU XOẮN VÀ KÉO XOẮN SỬ DỤNG MẶT BÍCH VÀ BU LÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Đà Nẵng – Năm 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NGỌC HIỆP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ LÀM VIỆC CỦA LIÊN KẾT NỐI ỐNG THÉP TRÒN CHỊU XOẮN VÀ KÉO XOẮN SỬ DỤNG MẶT BÍCH VÀ BU LÔNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp Mã số: 8580201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ ANH TUẤN Đà Nẵng – Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là: Hà Ngọc Hiệp, là học viên lớp cao học chuyên ngành Xây dựng Công trình Dân dụng và Công nghiệp khóa 34 của Đại học Đà Nẵng. Tôi được Đại học Đà Nẵng cho phép làm luận văn tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn chính của TS. Lê Anh Tuấn với đề tài: “Nghiên cứu thực nghiệm sự làm việc của liên kết nối ống thép tròn chịu xoắn và kéo - xoắn sử dụng mặt bích và bu lông” Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Tác giả luận văn Hà Ngọc Hiệp MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ........................................................................... 3 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 3 4. Nội dung nghiên cứu: ......................................................................................... 3 5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 3 6. Cấu trúc luận văn ................................................................................................ 4 CHƯƠNG 1. SƠ LƯỢC TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT ......................... 6 1.1. Đạı cương mốı nốı ống tròn lıên kết bằng mặt bích và bu lông cường độ cao ............... 6 1.2. Cơ sở lý thuyết tính toán mốı nốı ............................................................................. 7 1.2.1. Giới thiệu về bu lông và liên kết bu lông ..................................................... 7 1.2.2. Khả năng làm việc chịu cắt của bu lông ..................................................... 12 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHO CHẾ TẠO MẪU THỰC NGHIỆM .... 17 2.1. Số liệu đầu vào ....................................................................................................... 17 2.1.1. Vật liệu đầu vào .......................................................................................... 17 2.1.2. Mô hình kích thước mẫu cần chế tạo .......................................................... 17 2.2. Lựa chọn kích thước hợp lý của ống thép đưa vào thí nghıệm (cố định đường kính bu lông và bề dày mặt bích) .................................................................................. 18 2.3. Lựa chọn kích thước hợp lý của mặt bích đưa vào thí nghiệm (cố định đường kính bu lông và bề dày ống thép) .................................................................................. 22 2.4. Kết luận chương 2 .................................................................................................. 25 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM VÀ SO SÁNH ĐỐI CHIẾU .................................. 27 3.1. Các thông số đầu vào .............................................................................................. 27 3.2. Công tác đánh gıá kıểm tra vật lıệu đầu vào .......................................................... 28 3.3. Công tác đưa ra phương án và thıết kế mẫu thí nghıệm ......................................... 29 3.3.1. Phương án xây dựng lực xoắn cho cấu kiện : ............................................. 29 3.3.2. Thiết kế mẫu thí nghiệm ............................................................................. 30 3.4 . Công tác gıa công chế tạo mẫu tạı xưởng cơ khí .................................................. 34 3.5. Công tác lắp đặt mẫu tạı phòng thí nghıệm ............................................................ 40 3.6. Gıớı thıệu các thıết bị đo ........................................................................................ 42 3.6.1. Strain gauges: Hãng sản xuất Tokyo Sokki Kenkyujo.Co.Ltd...................42 3.6.2. Cảm biến đo chuyển vị LVDT ...................................................................42 3.6.3. Máy bơm dầu .............................................................................................. 43 3.6.4. Kích thủy lực .............................................................................................. 43 3.6.5. Load cell (Cảm biến lực) ............................................................................44 3.6.6. Thước kẹp diện tử: sử dụng thước kẹp có thang chia đến 0.01mm. ..........44 3.7. Thıết kế đıểm cần đặt thıết bị đo ............................................................................ 44 3.7.1. Bố trí Strain gauges cho ống thép : ............................................................. 44 3.7.2. Bố trí Strain gauges cho mặt bích : ............................................................. 47 3.7.3. Bố trí Cảm biến đo chuyển vị LVDT ......................................................... 48 3.7.4. Bố trí Strain gauges cho bu lông : .............................................................. 49 3.8. Thí nghıệm mẫu ...................................................................................................... 50 3.9. Kết quả sau thí nghıệm ........................................................................................... 55 3.10. Phân tích sau thí nghıệm....................................................................................... 58 3.11. So sánh và đốı chıếu ............................................................................................. 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 61 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 1.1 Hệ số điều kiện làm việc b 13 1.2 Hệ số ma sát μ và hệ số độ tin cậy b2 15 2.1 Vật liệu đầu vào 17 2.2 Bảng kích thước ống 25 3.1 Các thông số đầu vào 27 3.2 Bảng số liệu chuyển vị của cánh tay đòn 48 3.3 Bảng số liệu chuyển vị của cánh tay đòn lý thuyết 54 3.4 Bảng số liệu chuyển vị của cánh tay đòn thực tế 54 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình hình Trang 0.1 Các kết cấu dạng ống thép tròn được sử dụng 1 0.2 Một số hình ảnh sập đổ của cần trục tháp và tháp truyền hình 2 1.1 Kết cấu dạng ống thép tròn được sử dụng trong các công trình 6 dân dụng và công nghiệp 1.3 Bu lông hình lục giác; Bu lông đầu tròn; Bu lông đầu cánh 8 bướm 1.4 Liên kết dâm vào cột, nối ống thép bằng Bu lông 9 1.5 Bu lông móng 10 1.6 Các loại liên kết đối đầu 10 1.7 Liên kết thép hình bằng Bu lông 11 1.8 Bố trí Bu lông 11 1.9 Sự phá hoại cắt ngang thân Bu lông (phá hoại do cắt) 12 1.10 Sơ đồ làm việc của liên kết bu lông 12 1.11 Sự làm việc của bu lông trong hệ kết cấu chịu lực trượt ma sát 14 1.12 Sự làm việc chịu kéo của bu lông 16 2.1 Đặc trưng vật liệu của bu lông ,ống thép và mặt bích 17 2.2 Bu lông và mặt bích 18 2.3 Mô phỏng ống thép và bu lông 18 2.4 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và ống thép trường hợp 1 19 2.5 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và ống thép trường hợp 2 20 2.6 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và ống thép trường hợp 3 20 2.7 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và ống thép trường hợp 4 21 2.8 Biểu đồ ứng suất trong Bu lông và ống thép 4 trường hợp 21 2.9 Mô phỏng mặt bích và bu lông 22 2.10 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và mặt bích trường hợp 1 23 Số hiệu Tên hình hình Trang 2.11 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và mặt bích trường hợp 2 24 2.12 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và mặt bích trường hợp 3 24 2.13 Bu lông và mặt bích 25 2.14 Biểu đồ ứng suất trong bu lôngvà ống thép 26 2.15 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và mặt bích 26 3.1 Bu lông M22 10.9 27 3.2 Ống thép và mặt bích 28 3.3 Phòng thí nghiệm kéo đứt của bu lông, và mẫu bất kỳ trên ống thép 28 và mặt bích 3.4 Chứng nhận CO CQ (Certificate of Origin - Certificate of 29 Quality) 3.5 Phương án tạo lực xoắn 30 3.6 Thí nghiệm cho trường hợp chịu xoắn 31 3.7 Tổng hợp vật tư cần gia công 32 3.8 Phương án chọn vật liệu tại thị trường Việt Nam 33 3.9 Bu lông M22 10.9 34 3.10 Kích thước mặt bích 35 3.11 Bề dày mặt bích 35 3.12 Đường kính Lỗ bu lông 36 3.13 Kích thước ống thép 36 3.14 Liên kết 2 mặt bích và ống thép 37 3.15 Que hàn RB-26 37 3.16 Hàn liên kết ống thép và mặt bích 38 3.17 Bản mã cố định mẫu 39 3.18 Mặt bích và ống thép ( mối nối đầu tiên ) 40 3.19 Mặt bích và ống thép ( mối nối thứ hai ) 40 3.20 Thép tấm gia cố chân trụ 41 3.21 Hàn ngàm thép tấm vào trụ đỡ 41 Số hiệu Tên hình hình Trang 3.22 Cảm biến đo biến dạng (strain gauges) 42 3.23 Cảm biến đo chuyển vị LVDT 42 3.24 Máy bơm dầu dùng cho thí nghiệm 43 3.25 Kích thủy lực 250 (tấn) 43 3.26 Load cell 44 3.27 Thước kẹp điện tử 44 3.28 Sơ đồ bố trí Strain gauges ống thép 45 3.29 Bố trí Strain gauges điểm 1,2,3,4 45 3.30 Bố trí Strain gauges điểm 5,6,7 46 3.31 Bố trí Strain gauges điểm 8,9 46 3.32 Sơ đồ bố trí Strain gauges mặt bích 47 3.33 Bố trí Strain gauges điểm A 47 3.34 Sơ đồ chuyển vị của cánh tay đòn 48 3.35 Bố trí cảm biến đo chuyển vị 49 3.36 Bố trí strain gauges tại 1 bu lông để đo biến dạng 49 3.37 Thí nghiệm cho mẫu chịu xoắn 50 3.38 Gia tải lực 11 tấn chuyển vị tại cánh tay đòn 1mm 50 3.39 Gia tải lực 22 tấn chuyển vị tại cánh tay đòn 2mm 51 3.40 Gia tải lực 33 tấn chuyển vị tại cánh tay đòn 3mm 51 3.41 Gia tải lực 44 tấn chuyển vị tại cánh tay đòn 4mm 52 3.42 Gia tải lực 55 tấn chuyển vị tại cánh tay đòn 5mm 52 3.43 Gia tải lực 66 tấn chuyển vị tại cánh tay đòn 6m 53 3.44 Gia tải lực 77 tấn chuyển vị tại cánh tay đòn 7mm 53 3.45 Gia tải lực 88 tấn chuyển vị tại cánh tay đòn 8mm 54 3.46 Gia tải lực 99 tấn chuyển vị tại cánh tay đòn 9mm 54 3.47 Kết quả phân tích 55 3.48 Biến dạng của bu lông 55 3.49 Biến dạng của bu lông đã loại trừ 56 Số hiệu Tên hình hình Trang 3.50 Biến dạng của mặt bích 56 3.51 Biến dạng của mặt bích đã loại trừ 57 3.52 Biến dạng của ống thép 57 3.53 Biến dạng của ống thép đã loại trừ 57 3.54 Ứng suất của bu lông - ống thép 58 3.55 Ứng suất của bu lông và mặt bích 58 3.56 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và ống thép 59 3.57 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và ống thép 59 3.58 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và mặt bích lý thuyết 60 3.59 Biểu đồ ứng suất trong bu lông và mặt bích thực nghiệm 60 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hiện nay, trong nước và trên thế giới các kết cấu dạng ống thép tròn được sử dụng rộng rãi cho nhiều loại kết cấu khác nhau như Tháp truyền hình, Cần trục tháp hay trong các thiết bị nâng hạ tải trọng lớn... thì các thanh biên của các kết cấu này đều sử dụng là các thanh thép ống tròn rỗng. Bởi ưu điểm của tiết diện ống tròn là khả năng chịu lực theo mọi hướng là như nhau giúp cho kết cấu ổn định hơn so với các tiết diện cùng diện tích mặt cắt ngang, tối ưu nhất để giảm thiểu tác động của tải trọng gió và giảm được trọng lượng bản thân kết cấu. Tháp truyền hình ở khánh hòa Trụ cột công viên Fantasy kingdom Cần trục tháp bánh lốp Tháp truyền hình Nam định (chưa đổ) Hình 0.1: Các kết cấu dạng ống thép tròn được sử dụng Để tạo ra những khẩu độ lớn đáp ứng từng yêu cầu thì các ống thép này được nối lại với nhau. Hiện nay phương pháp nối bằng mặt bích sử dụng bu lông cường độ cao được áp dụng rộng rãi. Tuy nhiên việc nghiên cứu về sự làm việc đồng thời của bu 2 lông, mặt bích và ống thép chưa được đề cập nhiều trong các thiết kế. Do đó trong thực tế đã xảy ra những sự cố phá hoại tại liên kết này nhiều nguyên nhân là do chưa xét tác dụng đồng thời của tải trọng mà chỉ xét các yếu tố tác dụng đơn thuần và sự tính toán chưa thấu đáo các liên kết này. Hình 0.2: Một số hình ảnh sập đổ của cần trục tháp và tháp truyền hình Để giải quyết vấn đề sự làm việc của mối nối này khi chịu tác dụng của đồng thời các tải trọng, luận văn thực nghiệm sẽ kiểm chứng lại các kết quả lý thuyết từ tác giả Trịnh Hồng Vy với đề tài “ Khảo sát sự làm việc chịu xoắn hoặc kéo xoắn đồng thời của liên kết nối ống thép tròn dùng mặt bích và bu lông “, tác giả Trịnh Hồng Vy mô phỏng ứng xử của bu lông, mặt bích và ống thép trong trường hợp chịu xoắn và kéo xoắn đồng thời trong phần mềm Abaqus để tìm ra mối liên hệ giữ bu lông, mặt bích và ống thép và kiến nghị các tỷ lệ kích thước hợp lý cho bu lông , mặt bích và ống thép. Đề tài này sẽ thí nghiệm thực tế ,tác giả sẽ kiểm tra và đánh giá lại bằng thực nghiệm trên cơ sở lý thuyết , từ đó xác thực các công thức về tỷ lệ kích thước của bu lông, mặt bích và ống thép có thể áp dụng thực tế , với mục tiêu đảm bảo khả năng chịu lực và kinh tế tiết kiệm nhất.Kết quả mô phỏng đưa ra kích thước hợp lý có thể áp dụng trường hợp chịu xoắn và kéo xoắn.Vì vậy tác giả xin phép chỉ trình bày thực nghiệm cho trường chịu xoắn của cấu kiện. 3 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Nghiên cứu tổng quan lý thuyết về liên kết nối ống thép tròn sử dụng mặt bích và bu lông chịu lực xoắn. - Thực nghiệm kiểm chứng ứng xử thực tế của liên kết nối ống thép tròn sử dụng mặt bích và bu lông chịu xoắn. - Từ những kết quả phân tích thí nghiệm, kiểm chứng lại kết quả phân tích lý thuyết, từ đó đưa ra các kiến nghị. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu của đề tài là liên kết đấu đầu ống thép tròn bằng bu lông và mặt bích .Đề tài quan tâm đến đối tượng cụ thể sau: + Đường kính bu lông và chiều dày ống thép. + Chiều dày mặt bích và đường kính bu lông. - Các điều kiện chịu lực xoắn tác động vào mối nối được đưa vào xem xét và đánh giá.  Phạm vi nghiên cứu: Phân tích thực nghiệm sự làm việc của mối nối ống tròn liên kết bằng mặt bích và bu lông trong các thanh biên chịu lực chính trong kết cấu giàn của tháp thép trong trường hợp chịu tác dụng của lực: xoắn 4. Nội dung nghiên cứu: - Dùng thực nghiệm khảo sát sự làm việc phức tạp trong kết cấu dưới các điều kiện chịu lực xoắn. - Đánh giá các kiến nghị các tỉ lệ kích thước của các thông số liên kết (Tỉ lệ giữa đường kính bu lông và chiều dày bản mã, đường kính bu lông và chiều dày ống thép), từ lý thuyết và thực tế tương đồng với nhau không. - Kết luận tính khả thi của tỉ lệ kích thước của các thông số liên kết 5. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm để kiểm chứng lại kết quả nghiên cứu lý thuyết đã có. Chia việc nghiên cứu này làm 4 bước: Bước 1: Tổng hợp các kết quả của đề tài nghiên cứu lý thuyết đã có và đưa ra đánh giá cho trường hợp tổng quát; Bước 2: Chế tạo mẫu thí nghiệm theo kích thước tối ưu theo mô hình lý thuyết; Bước 3: Tiến hành thí nghiệm theo trường hợp chịu tác dụng của lực: xoắn Bước 4: Phân tích các kết quả thí nghiệm, kiểm chứng với kết quả lý thuyết để từ đó rút ra kết luận. 4 6. Cấu trúc luận văn Nội dung cơ bản của luận văn như sau: MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4. Nội dung nghiên cứu 5. Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Đạı cương mốı nốı ống tròn lıên kết bằng mặt bích và bu lông cường độ cao 1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán mốı nốı 1.2.1 Giới thiệu về bu lông và liên kết bu lông 1.2.1.1 Giới thiệu về bu lông 1.2.1.2 Giới thiệu về liên kết Bu lông 1.2.2 Khả năng làm việc chịu cắt của bu lông CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHO CHẾ TẠO MẪU THỰC NGHIỆM 2.1 Số liệu đầu vào 2.1.1 Vật liệu đầu vào 2.1.2 Mô hình kích thước mẫu cần chế tạo 2.2 Lựa chọn kích thước hợp lý của ống thép đưa vào thí nghıệm (cố định đường kính bu lông và bề dày mặt bích) 2.3 Lựa chọn kích thước hợp lý của mặt bích đưa vào thí nghiệm (cố định đường kính bu lông và bề dày ống thép) 2.4 Kết luận chương 2 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ SO SÁNH ĐỐI CHIẾU 3.1 Các thông số đầu vào 3.2 Công tác đánh gıá kıểm tra vật lıệu đầu vào 3.3 Công tác đưa ra phương án và thıết kế mẫu thí nghıệm 3.3.1 Phương án xây dựng lực xoắn cho cấu kiện : 3.3.2 Thiết kế mẫu thí nghiệm : 3.4 Công tác gıa công chế tạo mẫu tạı xưởng cơ khí 3.5 Công tác lắp đặt mẫu tạı phòng thí nghıệm 3.6 Gıớı thıệu các thıết bị đo 3.6.1 Strain gauges: Hãng sản xuất Tokyo Sokki Kenkyujo.Co.Ltd 3.6.2 Cảm biến đo chuyển vị LVDT 5 3.6.3 Máy bơm dầu 3.6.4 Kích thủy lực 3.6.5 Load cell (Cảm biến lực) 3.6.6 Thước kẹp diện tử: sử dụng thước kẹp có thang chia đến 0.01mm. 3.7 Thıết kế đıểm cần đặt thıết bị đo 3.7.1 Bố trí Strain gauges cho ống thép : 3.7.2 Bố trí Strain gauges cho mặt bích : 3.7.3 Bố trí Cảm biến đo chuyển vị LVDT 3.7.4 Bố trí Strain gauges cho bu lông : 3.8 Thí nghıệm mẫu 3.9 Kết quả sau thí nghıệm 3.10 Phân tích sau thí nghıệm 3.11 So sánh và đốı chıếu KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO 6 CHƯƠNG 1 SƠ LƯỢC TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. Đạı cương mốı nốı ống tròn lıên kết bằng mặt bích và bu lông cường độ cao Hiện nay, trong nước và trên thế giới các kết cấu dạng ống thép tròn được sử dụng rộng rãi cho nhiều loại kết cấu khác nhau như: Trong các công trình dân dụng và công nghiệp. Hình 1.1: Kết cấu dạng ống thép tròn được sử dụng trong các công trình dân dụng và công nghiệp 7 Trong lĩnh vực Tháp truyền hình, Cần trục tháp ....... Hình 1.2: Kết cấu dạng ống thép tròn được sử dụng trong lĩnh vực Tháp truyền hình, cần trục tháp Ưu điểm : - Mặt cắt ngang là hình tròn đã cho thấy đó là hình dạng tối ưu nhất để giảm thiểu tác động của tải trọng gió, tải trọng sóng hay nước tác động lên kết cấu cũng như khả năng chịu xoắn tốt. - Có diện tích bề mặt nhỏ hơn so với các kết cấu khác. Điều này làm cho hiệu quả bảo vệ chống ăn mòn của kết cấu dùng ống thép tròn tăng lên đáng kể, do không có góc nhọn trên bề mặt của kết cấu. - Do mặt cắt tiết diện rỗng nên kết cấu ống thép tròn có trọng lượng nhẹ hơn kết cấu thép có các dạng mặt cắt khác. 1.2. Cơ sở lý thuyết tính toán mốı nốı 1.2.1. Giới thiệu về bu lông và liên kết bu lông 1.2.1.1. Giới thiệu về bu lông a. Khái niệm về bu lông Bu lông là một cấu kiện được dùng để liên kết các chi tiết thành hệ thống, khối, 8 khung giàn. Một bộ bu lông thường gồm thân bu lông, đai ốc (ê cu) và long đen. Nguyên lý làm việc của bu lông là dựa vào sự ma sát giữa các vòng ren của bu lông và đai ốc (ê cu) để kẹp chặt các chi tiết lại với nhau. Phần đầu bu lông có nhiều hình dạng khác nhau phục vụ cho các mục đích khác nhau như: Bu lông đầu lục giác, Bu lông đầu vòng, Bu lông đầu cánh chuồn… Nhưng thông dụng và phổ biến nhất là loại bu lông đầu lục giác. Hình 1.3: Bu lông hình lục giác; Bu lông đầu tròn; Bu lông đầu cánh bướm b. Phân loại bu lông Tùy vào mục đích sử dụng, yêu cầu liên kết, yêu cầu về cường độ và độ bền… Bu lông có thể chia ra làm nhiều loại khác nhau:  Theo vật liệu chế tạo  Bu lông được chế tạo từ thép cacbon, thép hợp kim: Được sử dụng phổ biến trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp. Ngành thi công lắp dựng nhà thép tiền chế cũng sử dụng loại này. Loại này có ưu điểm rẻ, dễ gia công chế tạo nhưng nhược điểm là độ bền trong môi trường không cao, dễ hàn gỉ.  Bu lông được chế tạo từ thép không gỉ( INOX): Đây là loại bu lông có khả năng chống ăn mòn hóa học hay ăn mòn điện hóa từ môi trường. Các loại Inox thường dùng là INOX 201, INOX 304, INOX 316, INOX 316L  Bu lông được chế tạo từ các kim loại màu, hợp kim màu: Đồng, nhôm, kẽm: Loại bu lông này được sản xuất từ chủ yểu để đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp đặc thù: ngành điện, chế tạo máy bay, sản xuất …  Phân loại theo đặc tính chống ăn mòn Vì bu lông được dùng để liên kết các cấu kiện lại với nhau, nên đảm bảo độ bền của bu lông chống lại sự ăn mòn, han gỉ của thời tiết là rất quan trọng. Một chi phí không nhỏ trong ngành chế tạo bu lông là tìm ra các giải pháp để bảo vệ bu lông chống lại sự phá hủy của thời tiết và môi trường. Dựa vào đặc tính này bu lông có thể phân chia ra các loại:  Bu lông thường: Được dùng cho bu lông móng trong lắp dựng nhà khung thép, do phần lớn thân bu lông nằm trong bê tông móng nhằm mục đích liên kết hệ kết 9 cấu bên trên với hệ kết cấu móng bằng bê tông côt thép đổ tại chỗ.  Bu lông đen: dùng chủ yếu trong liên kết các chi tiết máy, được bảo vệ chống han giri bởi lớp dầu mỡ  Bu lông mạ kẽm điện phân, Bu lông mạ kẽm nhúng nóng: Dùng nhiều cho Bu lông liên kết nhà khung thép  Bu lông INOX: Dùng chủ yếu cho các chi tiết yêu cầu tuyệt đối không han gỉ, đảm bảo độ thẩm mỹ cao trong quá trình sử dụng.  Phân loại theo phương pháp chế tạo và yêu cầu chính xác khi gia công  Bu lông thô: Được chế tạo từ thép tròn, đầu bu lông được dập nguội hoặc dập nóng hoặc rèn, phần ren được tiện hoặc cán. Do sản xuất thủ công nên độ chính xác kém, được dùng trong các chi tiết liên kế không quan trọng hoặc trong các kết cấu bằng gỗ.  Bu lông nửa tinh: Được chế tạo tương tự bu lông thô nhưng được gia công thêm phần đầu bu lông và các bề mặt trên mũ để loại bỏ bavia.  Bu lông tinh: Được chế tạo cơ khí, với độ chính xác cao, Bu lông loại này được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp.  Phân theo chức năng làm việc Dựa trên mục đích sử dụng thì Bu lông được chia thành 2 loại chính: Bu lông liên kết và Bu lông neo. Bu lông liên kết là loại bu lông có chức năng liên kết các chi tiết cột, kèo, dầm, xà gồ với nhau. Các bu lông thường được sử dụng là M12 đến M22. Hình 1.4: Liên kết dâm vào cột, nối ống thép bằng Bu lông Bu lông neo: Được sử dụng để liên kết hệ kết cấu bên trên với hệ kết cấu móng bê tông cốt thép. Bu lông neo được đặt sẵn vào trong móng trước khi đổ bê tông. Bu lông neo thường dùng các loại đường kính M22 trở lên. 10 Hình 1.5: Bu lông móng  Phân loại theo cường độ chịu lực của Bu lông ( cấp độ bền) Tùy vào yêu cầu khả năng chịu lực mà người ta sản xuất nhiều loại Bu lông với các khả năng chịu lực khác nhau. Ví dụ cấp bền 4.6; cấp bền 5.8; cấp bền 6.5; cấp bền 8.8; cấp bền 10.9 1.2.1.2. Giới thiệu về liên kết Bu lông Tùy cấu tạo mà có liên kết đối đầu có bản ghép hoặc liên kết ghép chồng a. Đối với thép tấm Có thể dùng liên kết đối đầu có hai bản ghép (Hình 1.6a) hay có 1 bản ghép (Hình 1.6b) hoặc dùng liên kết chồng (Hình 1.6c) Hình 1.6: Các loại liên kết đối đầu Liên kết có hai bản ghép đối xứng nên truyền lực tốt, liên kết có 1 bản ghép và liên kết chồng có sự lệch tâm nên chịu momen uốn phụ vì vậy số bu lông cần tăng 10% so với tính toán. Khi nói đối đầu hai bản thép có chiều dày khác nhau cần có thêm bản đệm số bu lông có bản đệm cần tăng 10% so với tính toán . b. Đối với thép hình Khi liên kết đối đầu, các thép hình được nối bằng các bảng ghép (Hình 1.7b,c,d) và có thể nối bằng thép góc (Hình 1.7a).