Khả năng chống trượt
Khả năng chống trượt của bu lông được ứng lực trước được kiểm tra theo IS 800, Điều 10.4.3:
\[ V_{sf} \le V_{dsf} \]
trong đó:
- \(V_{dsf} = V_{nsf} / \gamma_{mf}\) – khả năng chịu cắt thiết kế của bu lông theo trạng thái trượt cho liên kết kiểu ma sát
- \(V_{nsf} = \mu_f n_e K_h F_0\) – khả năng chịu cắt danh nghĩa của bu lông theo trạng thái trượt cho liên kết kiểu ma sát
- \(\mu_f\) – hệ số ma sát (hệ số trượt) theo quy định tại IS 800, Bảng 20; có thể chỉnh sửa trong Thiết lập tiêu chuẩn
- \(n_e = 1\) – số mặt phẳng tiếp xúc hiệu quả cung cấp khả năng chống trượt do ma sát; mỗi mặt phẳng cắt được kiểm tra riêng biệt
- \(K_h\) – hệ số cho lỗ bu lông; \(K_h = 1.0\) cho phần tử liên kết trong lỗ tiêu chuẩn, \(K_h = 0.85\) cho phần tử liên kết trong lỗ quá cỡ và lỗ dài ngắn, \(K_h = 0.7\) cho phần tử liên kết trong lỗ dài
- \(\gamma_{mf}\) – hệ số an toàn riêng cho bu lông – kiểu ma sát – IS 800, Bảng 5, \(\gamma_{mf}=1.10\) nếu khả năng chống trượt được thiết kế ở tải trọng sử dụng, \(\gamma_{mf}= 1.25\) nếu khả năng chống trượt được thiết kế ở tải trọng cực hạn; có thể chỉnh sửa trong Thiết lập tiêu chuẩn
- \(F_0 = A_n f_0\) – lực kéo bu lông tối thiểu (tải trọng thử) khi lắp đặt
- \(A_n\) – diện tích chịu kéo thực của bu lông
- \(f_0 = 0.7 f_{ub}\) – ứng suất thử
Khả năng chịu lực sau khi trượt (IS 800, Điều 10.4.4) cần được kiểm tra bằng cách chuyển loại bu lông từ ma sát sang chịu ép – tương tác kéo/cắt cho khả năng chịu lực thiết kế ở tải trọng cực hạn.
Khả năng chịu kéo của bu lông
Bu lông chịu lực kéo đã nhân hệ số được kiểm tra theo IS 800, Điều 10.3.5:
\[ T_f \le T_{df} \]
trong đó:
- \(T_{df} = T_{nf} / \gamma_{mf}\) – khả năng chịu kéo thiết kế của bu lông ma sát
- \(T_{nf} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mf} / \gamma_{m0}) \}\) – khả năng chịu kéo danh nghĩa của bu lông ma sát
- \(f_{ub}\) – cường độ kéo cực hạn của bu lông
- \(f_{yb}\) – giới hạn chảy của bu lông
- \(A_n\) – diện tích chịu kéo thực của bu lông
- \(A_s\) – diện tích mặt cắt ngang tại thân bu lông
- \(\gamma_{mf}\) – hệ số an toàn riêng cho bu lông – kiểu ma sát – IS 800, Bảng 5, \(\gamma_{mf}=1.10\) nếu khả năng chống trượt được thiết kế ở tải trọng sử dụng, \(\gamma_{mf}= 1.25\) nếu khả năng chống trượt được thiết kế ở tải trọng cực hạn; có thể chỉnh sửa trong Thiết lập tiêu chuẩn
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – hệ số an toàn riêng cho khả năng chịu lực theo trạng thái chảy – IS 800, Bảng 5; có thể chỉnh sửa trong Thiết lập tiêu chuẩn
Lực bẩy được xác định bằng phân tích phần tử hữu hạn và được tính vào lực kéo.
Bu lông ma sát chịu đồng thời cắt và kéo
Bu lông phải chịu đồng thời lực cắt thiết kế và lực kéo thiết kế cần thỏa mãn theo IS 800, Điều 10.3.6:
\[ \left( \frac{V_{sf}}{V_{df}} \right)^2 + \left( \frac{T_{f}}{T_{df}} \right)^2 \le 1.0 \]
trong đó:
- \(V_{sf}\) – lực cắt đã nhân hệ số tác dụng ở tải trọng thiết kế
- \(V_{df}\) – cường độ chịu cắt thiết kế
- \(T_f\) – lực kéo ngoài đã nhân hệ số tác dụng ở tải trọng thiết kế
- \(T_{df}\) – cường độ chịu kéo thiết kế