Các loại liên kết hàn trong kết cấu thép

TÌm hiểu đặc điểm cấu tạo và cách tính toán các loại liên kết hàn trong kết cấu thép: liên kết đối đầu, liên kết có bản ghép, liên kết hỗn hợp, liên kết ghép chồng dùng đường hàn góc.

Tùy theo cách cấu tạo chia ra liên kết đối đầu, liên kết ghép chồng, liên kết có bản ghép và liên kết hỗn hợp.

– Liên kết đối đầu

Liên kết đối đầu là liên kết dùng đường hàn đối đầu thẳng hoặc xiên để liên kết trực tiếp hai cấu kiện cùng nằm trong một mặt phẳng. Liên kết đối đầu thường dùng để nối các bản thép, ít dùng để liên kết các thép hình vì khó gia công mép cấu kiện.

Liên kết đối đầu có các ưu điểm của đường hàn đối đầu nên truyền lực tốt, ngoài ra có cấu tạo đơn giản và không tốn thép để làm các chi tiết nối phụ. Nhược điểm của loại liên kết hàn này là phải gia công mép các bản thép.

– Liên kết ghép chồng dùng đường hàn góc

Hai cấu kiện đặt chồng lên nhau, dùng đường hàn góc liên kết chúng lại. Đoạn chồng lên nhau lấy theo yêu cầu bố trí đường hàn. Trong liên kết ghép chồng có thể dùng đường hàn góc cạnh hoặc đường hàn góc đầu. Vì đường hàn góc có ứng suất hàn và có tập trung ứng suất lớn nên ít dùng đồng thời cả hai loại đường hàn, để liên kết khi chịu lực lớn, đặc biệt không nên dùng cho kết cấu chịu tải trọng động.

Liên kết ghép chồng thường dùng để nối các thép bản có chiều dày nhỏ để liên kết thép hình và thép bản.
Về cách tính toán, do tính cách phức tạp khi làm việc của đường hàn góc nên việc tính toán mang tính quy ước và được kiểm tra bằng thực nghiệm. Đường hàn góc cạnh và góc đầu được tính toán như nhau.

– Liên kết có bản ghép

Lực truyền từ cấu kiến này sang cấu kiện kia qua các bản ghép, các bản ghép được liên kết với thép cơ bản bằng các đường hàn góc cạnh, góc đầu hoặc cả hai loại.

Liên kết có bản ghép có ưu điểm là không phải gia công mép cấu kiện nhưng lại tốn thép làm bản ghép. Ngoài ra, trong liên kết có ứng suất tập trung lớn vì vậy không nên dùng để chịu tải trọng động. Để giảm ứng suất tập trung ở các góc vuông người ta cắt vát cạnh của bản ghép và để lại đoạn 50mm không hàn.
Liên kết có bản ghép có thể dùng cho thép bản hay thép hình. Khi nối thép góc dùng bản thép là thép góc.

– Liên kết hỗn hợp

Liên kết hỗn hợp là liên kết đối đầu có thêm các bản ghép với các đường hàn góc. Bản ghép dùng tăng cường cho đường hàn đối đầu khi nó không đủ chịu lực. Liên kết hỗn hợp dùng liên kết thép bản hay thép hình. Có thể dùng một hoặc hai bản ghép.

Liên kết hỗn hợp có ứng suất tập trung lớn, mặt khác phải bào nhẵn mặt đường hàn đối đầu mới đặt được bản ghép, tốn công nên ít dùng. Khi thiết kế, chọn trước bản ghép có chiều rộng gần bằng chiều rộng thép cơ bản để truyền lực đều hơn, bố trí đường hàn đối đầu, sau đó tính lực truyền qua bản ghép.