Bu lông kết nối thép tiêu chuẩn cho xây dựng

Định nghĩa cơ bản và cấu hình tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn áp dụng: GB/T 5780 (Loại C – cấp thô/cấp thương mại), GB/T 5782 (Loại A/B – cấp chính xác/cấp tinh chế)

I. Định nghĩa sản phẩm

1. Mô tả

Bu lông kết nối thép tiêu chuẩn dùng trong xây dựng là ốc vít đa năng được sử dụng cho các kết nối thứ cấp và cố định tạm thời. Chúng không yêu cầu tải trước thiết kế; thay vào đó, chúng truyền tải trọng thông qua khả năng chống cắt của thân bu lông và áp suất chịu lực tại các bề mặt tiếp xúc của các bộ phận được kết nối. Chúng được phân loại theo độ chính xác trong sản xuất thành hai loại chính: Loại C (loại thô/cấp thương mại) và Loại A/B (loại chính xác/tinh chế).

2. Cấp độ sức mạnh

Các lớp phổ biến: 4,6, 4,8 và 5,6. Độ bền của chúng thấp hơn đáng kể so với bu lông cường độ cao; chúng không được sử dụng trong các mối nối chịu tải chính hoặc các kết nối chịu tải trọng động xen kẽ.

3. Vật liệu thông dụng

Thân chính được làm bằng thép cacbon thấp hoặc Q235, mang lại hiệu quả chi phí cao và dễ gia công.

4. Phạm vi đặc điểm kỹ thuật

Đường kính danh nghĩa: M10, M12, M16, M20, M22, M24; chiều dài danh nghĩa: 30–200 mm (có thể tùy chỉnh theo yêu cầu).

Chi tiết phân loại

Bu lông loại C (Cấp thô/Thương mại): Được đặc trưng bởi độ chính xác chế tạo thấp hơn, dung sai chuôi lớn hơn và khe hở lớn hơn trong các lỗ bu lông; chúng cho phép lắp đặt tại chỗ thuận tiện và là loại được sử dụng rộng rãi nhất trong các dự án kỹ thuật.

Bu lông loại A/B (Cấp chính xác/tinh chế): Đặc trưng bởi độ chính xác cao và khe hở vừa khít, đảm bảo phân bổ tải trọng đồng đều; thường được sử dụng cho các đế thiết bị và các mối nối nối chính xác.

II. Cấu hình lắp ráp tiêu chuẩn

Bộ tiêu chuẩn bu lông kết nối xây dựng: 1 bu lông + 1 đai ốc lục giác + 1 vòng đệm dẹt; vòng đệm lò xo có thể được thêm vào tùy thuộc vào điều kiện vận hành cụ thể. 1. Thân bu lông tiêu chuẩn có đầu lục giác; có các sợi thô tiêu chuẩn và thân chắc chắn không có các phần có đường kính giảm.

2. Đai ốc lục giác phù hợp tiêu chuẩn; chủ đề căn chỉnh để buộc chặt an toàn.

3. Vòng đệm phẳng (tiêu chuẩn): Được đặt bên dưới đai ốc hoặc đầu bu lông để tăng diện tích chịu lực và ngăn ngừa hư hỏng bề mặt trong quá trình siết chặt.

4. Vòng đệm lò xo (tùy chọn): Được lắp đặt ở những khu vực chịu rung động để cung cấp khóa đàn hồi; chỉ có tác dụng ngăn chặn sự lỏng lẻo và không làm tăng khả năng chịu tải của kết cấu.

Cấu hình lắp ráp tiêu chuẩn:

· Cơ bản: 1 bu lông + 1 đai ốc + 1 vòng đệm dẹt (phổ biến nhất)

· Chống nới lỏng: 1 bu lông + 1 đai ốc + 1 vòng đệm dẹt + 1 vòng đệm lò xo

III. Xử lý bề mặt

1. Oxit trơn/đen: Dành cho môi trường trong nhà khô ráo; chi phí thấp nhất.

2. Mạ kẽm nhúng nóng: Dành cho môi trường ngoài trời, lộ thiên, ẩm ướt hoặc ăn mòn; chống gỉ và bền.

3. Điện di / Sơn: Hoàn thiện trang trí với khả năng chống ăn mòn cơ bản; thường được sử dụng cho thùng và lan can.

IV. Kịch bản ứng dụng

1. Lắp ráp và cố định tạm thời các bộ phận.

2. Kết nối cho các kết cấu phụ như lan can, thang, bệ bảo trì, tấm ốp mái/tường và giá đỡ đường ống.

3. Kết cấu phụ trợ nhẹ và các chi tiết trang trí không chịu tải.

V. Điểm bổ sung

1. Lắp đặt: Có thể siết chặt bằng cờ lê tay hoặc cờ lê điện tiêu chuẩn; không có yêu cầu cụ thể về việc siết chặt ban đầu, siết chặt lần cuối hoặc kiểm soát mô-men xoắn.

2. Đặc điểm: Cho phép lắp đặt ở những lỗ có kích thước hơi lớn; dễ dàng lắp ráp/tháo rời và có thể tái sử dụng; dễ bị lỏng trong môi trường có độ rung cao.

3. Hạn chế: Nghiêm cấm sử dụng thay thế cho bu lông cường độ cao trong các liên kết chịu lực quan trọng, chẳng hạn như liên kết cho dầm thép, cột hoặc dầm cầu trục.

Những ưu điểm chính của Bu lông kết nối thép tiêu chuẩn cho xây dựng là gì?

1. Chi phí thấp, dễ mua và rất linh hoạt.

2. Không cần dụng cụ chuyên dụng; việc cài đặt có thể được thực hiện bằng cờ lê thủ công tiêu chuẩn.

3. Cường độ thấp và tải trước thấp; khả năng chống rung và trượt yếu.

4. Có thể tháo rời và lắp ráp lại nhiều lần; cài đặt và gỡ bỏ thuận tiện.

5. Dễ bị biến dạng khi chịu tải; không thích hợp cho các mối nối chịu lực chính trong kết cấu thép.

Điểm nổi bật khác biệt

I. Ưu điểm cốt lõi

1. Chi phí thấp và hiệu quả chi phí cao

Nguyên liệu thô và quy trình sản xuất các bu lông kết nối xây dựng tiêu chuẩn này rất đơn giản nên đơn giá thấp hơn nhiều so với bu lông cường độ cao; chúng giảm đáng kể chi phí khi được sử dụng cho các kết nối thứ cấp rộng rãi hoặc các thiết bị cố định tạm thời.

2. Lắp đặt đơn giản với yêu cầu thiết bị tối thiểu

Không cần cờ lê lực đã hiệu chỉnh hoặc thiết bị siết chặt cuối cùng chuyên dụng; cờ lê bằng tay hoặc điện tiêu chuẩn là đủ. Quá trình này tránh các bước phức tạp như siết chặt ban đầu, siết chặt lần cuối hoặc kiểm tra lại mô-men xoắn, giúp bạn dễ dàng tìm hiểu và thực hiện.

3. Khả năng thích ứng và dung sai lắp đặt cao

Khoảng hở lớn giữa bu lông và lỗ (điển hình của bu lông thô cấp C) cho phép điều chỉnh căn chỉnh và mở rộng lỗ tại chỗ một cách nhỏ, đơn giản hóa việc lắp ráp linh kiện. Có thể cài đặt ở bất kỳ hướng không gian nào mà không có vùng truy cập bị hạn chế.

4. Lắp ráp/tháo rời linh hoạt và tái sử dụng

Được thiết kế để tránh hư hỏng cấu trúc, những bu lông này dễ tháo và lắp lại, mang lại tỷ lệ thay thế cao; chúng đặc biệt thích hợp cho việc cố định tạm thời, những khu vực cần bảo trì thường xuyên hoặc các bộ phận cần sửa đổi và thay thế trong tương lai.

5. Cấu hình đơn giản và quản lý tại chỗ dễ dàng

Bộ lắp ráp tiêu chuẩn chỉ bao gồm một bu lông, đai ốc và vòng đệm phẳng. Với ít thành phần hơn, nguy cơ không khớp hoặc mất mát sẽ thấp hơn, đơn giản hóa việc lưu trữ hàng tồn kho và quản lý yêu cầu tại chỗ.

II. Hạn chế tương đối

1. Không tải trước thiết kế; khả năng chống trượt và rung yếu

Truyền tải chỉ dựa vào khóa luồng; chúng dễ dàng lỏng ra dưới tác dụng của tải trọng động hoặc rung động lặp đi lặp lại và bị nghiêm cấm sử dụng trong các mối nối chịu tải chính hoặc mối nối quan trọng về độ mỏi.

2. Cấp độ bền thấp

Chủ yếu là lớp 4,6 hoặc 4,8; khả năng chịu tải kéo và cắt của chúng kém hơn nhiều so với bu lông cường độ cao Cấp 8,8 hoặc 10,9, khiến chúng không phù hợp với tải trọng lớn hoặc mômen uốn đáng kể. 3. Độ cứng kết nối kém

Dưới tác dụng của tải trọng, các bộ phận bị trượt và biến dạng nhiều hơn, không đáp ứng được yêu cầu về độ cứng cho mối nối kết cấu thép sơ cấp.

III. Tóm tắt tiêu chí lựa chọn

1. Ưu tiên Bu lông thông thường cho: Cố định tạm thời, kết cấu phụ (lan can, giá đỡ, tấm ốp, v.v.), các ứng dụng chịu tải trọng tĩnh và các vị trí không có yêu cầu về khả năng chống trượt cao.

2. Chọn Bu lông cường độ cao cho: Các mối nối cố định liên quan đến các bộ phận chịu tải chính (dầm, cột, dầm cầu trục, giàn, v.v.), tải trọng động, yêu cầu độ cứng cao và yêu cầu chống trượt cao.

Quy trình thi công tại chỗ

Tiêu chuẩn áp dụng: GB 50205-2020. Áp dụng cho bu lông thông thường loại C (thô) và loại A/B (chính xác); bao gồm hai kịch bản: sửa chữa tạm thời và kết nối cấu trúc vĩnh viễn.

I. Chuẩn bị thi công

1. Xác minh vật liệu: Kiểm tra thông số kỹ thuật, chiều dài, cấp độ bền và xử lý bề mặt của bu lông. Yêu cầu các loại đai ốc, vòng đệm phẳng và vòng đệm lò xo phù hợp khi cần thiết; lưu trữ chúng một cách có tổ chức và bảo vệ các chủ đề khỏi bị hư hại.

2. Chuẩn bị dụng cụ: Cờ lê thủ công tiêu chuẩn, cờ lê điện, máy mài góc, dũa và bút đánh dấu; không cần thiết bị hiệu chỉnh mô-men xoắn.

3. Kiểm tra linh kiện: Làm sạch các bề mặt kết nối để loại bỏ bụi, dầu và rỉ sét. Kiểm tra các khoảng trống nối tấm; nếu khe hở quá lớn, hãy lắp tấm chêm theo đúng thông số kỹ thuật.

4. Kiểm tra căn chỉnh lỗ: Kiểm tra căn chỉnh lỗ bu lông. Cho phép doa nhỏ đối với bu lông loại C, nhưng nghiêm cấm việc cắt khí để phóng to lỗ; sai lệch quá mức cần có hành động khắc phục (ví dụ: lấp đầy và khoan lại).

II. Định vị thành phần và sửa chữa tạm thời

1. Nâng và căn chỉnh các cấu kiện thép; điều chỉnh trục, độ cao và độ phẳng; an toàn với sự hỗ trợ tạm thời.

2. Cố định tạm thời vị trí bằng cách sử dụng một số lượng nhỏ bu lông hoặc chốt trượt để ngăn chặn sự dịch chuyển tổng thể.

III. Chèn bu lông

1. Chèn bu lông tự do; duy trì một định hướng nhất quán; đừng ép họ vào bằng cách dùng búa.

2. Trình tự lắp ráp: Đầu bu lông → Bề mặt tấm linh kiện → Vòng đệm phẳng → (Vòng đệm lò xo, nếu cần) → Bề mặt tấm linh kiện khác → Đai ốc. 3. Đầu chẻ của vòng đệm lò xo không được nằm phẳng trên bề mặt ổ trục; điều này đảm bảo chức năng chống nới lỏng.

IV. Hoạt động buộc chặt

1. Trình tự xiết: Đối với cụm bu lông tại các mối nối, siết chặt đối xứng từ tâm ra ngoài; đối với các mối nối dài, tiến hành từ giữa về phía cả hai đầu để tránh tấm bị cong vênh hoặc phân bố ứng suất không đều.

2. Yêu cầu buộc chặt: Siết chặt cho đến khi các bề mặt tấm tiếp xúc chặt chẽ; thắt chặt vừa phải là đủ. Không có yêu cầu cụ thể nào cho việc siết chặt ban đầu, siết chặt lần cuối hoặc giới hạn mô-men xoắn cũng như không cần phải kiểm soát nghiêm ngặt tải trước.

3. Đối với cách bố trí bu lông nhiều hàng, hãy siết chặt từng bu lông riêng lẻ và tuần tự; đảm bảo không có bu lông nào bị bỏ sót hoặc siết không đủ.

V. Hoàn thiện bề ngoài và bảo vệ công việc đã hoàn thành

1. Sau khi buộc chặt, loại bỏ các mảnh vụn và mạt kim loại dư thừa khỏi vùng lân cận mối nối.

2. Kiểm tra độ dài của sợi chỉ lộ ra ngoài; tiêu chuẩn là 2–3 luồng. Thay thế bằng bu lông có chiều dài thích hợp nếu phần lộ ra quá dài hoặc quá ngắn.

3. Sơn lại lớp sơn chống gỉ cho các sợi chỉ lộ ra ngoài và các khu vực bị ảnh hưởng do bị cắt hoặc va đập.

4. Bảo vệ các mối nối đã hoàn thiện khỏi tác động nặng nề hoặc các tác động từ bên ngoài.

VI. Kiểm tra và chấp nhận chất lượng

1. Kiểm tra trực quan toàn diện

· Bu lông, đai ốc và vòng đệm đều có mặt và được lắp đặt chính xác, không có bộ phận nào bị thiếu hoặc sai lệch;

· Các bề mặt kết nối vừa khít, không có khe hở nhìn thấy được;

· Sợi lộ ra có kích thước 2–3 sợi, đạt tiêu chuẩn chất lượng hình ảnh;

· Không có vết búa hoặc hư hỏng ren.

2. Kiểm tra chức năng

Tiến hành kiểm tra tại chỗ có chủ đích ở những khu vực bị rung để đảm bảo không xảy ra hiện tượng lỏng lẻo.

VII. Cấm xây dựng

1. Nghiêm cấm việc mở rộng hoặc tạo lỗ bằng cách cắt, đốt gas;

2. Nghiêm cấm việc thay thế bu lông cường độ cao bằng bu lông thông thường tại các mối nối chịu lực chính;

3. Vòng đệm lò xo không được lắp ngược hoặc bỏ sót;

4. Ở những khu vực thường xuyên bị rung lắc, không được sử dụng bu lông thông thường làm phương tiện duy nhất để kết nối chịu lực. Quy trình đơn giản hóa

Chuẩn bị thi công → Căn chỉnh các bộ phận và cố định tạm thời → Lắp bu lông + lắp ráp vòng đệm và đai ốc → Siết chặt đối xứng → Kiểm tra phần nhô ra của ren + chỉnh sửa chống ăn mòn → Kiểm tra nghiệm thu

Các thông số hiệu suất chính

Tiêu chuẩn: GB/T 5780, GB/T 5782, GB/T 3098.1; được phân loại thành bu lông loại C (thô) và bu lông loại A/B (chính xác); các cấp độ bền thông dụng: 4,6, 4,8, 5,6.

I. Vật liệu cơ bản và độ cứng

1. Vật liệu thông dụng: Thép cacbon thấp, Q235

2. Xử lý bề mặt: Hoàn thiện trơn, oxit đen, mạ kẽm nhúng nóng, điện di

3. Độ cứng Rockwell (HRC)

1. Lớp 4,6/4,8: 28 HRC

2. Lớp 5.6: 22–32 HRC

II. Tính chất cơ học (Giá trị tối thiểu)

Lưu ý: Bu lông thông thường không chịu tải trước theo thiết kế; truyền tải phụ thuộc vào lực cắt và tác dụng chịu lực. 

III. Dung sai kích thước và ren

1. Độ chính xác của ren

1. Bu lông loại C (Thô): 8g (dung sai lớn, khe hở đáng kể giữa bu lông và thành lỗ; được sử dụng phổ biến nhất tại chỗ)

2. Bu lông loại A/B (Chính xác): 6g (độ chính xác cao, độ hở vừa vặn tối thiểu)

2. Dung sai chiều dài: Chiều dài danh nghĩa ± 2 mm

3. Độ thẳng của thân: ‰ (trên một nghìn)

IV. Thông số xây dựng và lắp đặt

1. Chiếu ren: 2–3 ren nhô ra ngoài đai ốc sau khi siết chặt được coi là chấp nhận được

2. Phụ kiện lắp ráp

1. Tiêu chuẩn: Vòng đệm phẳng; vòng đệm lò xo được bổ sung cho các bộ phận rung (chỉ có tác dụng ngăn chặn sự lỏng lẻo; không làm tăng khả năng chịu tải)

3. Yêu cầu về lỗ

1. Bu lông loại C (Thô): Cho phép mở rộng lỗ nhỏ tại chỗ bằng cách sử dụng giũa; việc mở rộng thông qua cắt gas đều bị nghiêm cấm

2. Bu lông loại A/B (Chính xác): Nghiêm cấm việc mở rộng lỗ để đảm bảo độ chính xác vừa vặn

V. Đặc tính hiệu suất

1. Khả năng chống trượt: Không tải trước; khả năng chống trượt yếu ở bề mặt tiếp xúc; không thích hợp cho các mối nối chịu tải động xen kẽ hoặc rung động mạnh

2. Khả năng tái sử dụng: Có thể tháo rời và tái sử dụng nhiều lần

3. Độ cứng kết nối: Độ cứng tương đối thấp; dễ bị biến dạng trượt dưới tải

VI. Phạm vi ứng dụng

1. Bu lông kết nối thép tiêu chuẩn dùng trong xây dựng: Chỉ dành cho việc cố định tạm thời, kết cấu phụ và các bộ phận phụ trợ chịu tải tĩnh

2. Cấm sử dụng: Không được sử dụng cho các mối nối chịu lực chính như liên kết dầm – cột khung thép, dầm cẩu, giàn nhịp dài; không thể thay thế cho bu lông cường độ cao

Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Sự khác biệt giữa bu lông loại C và loại A/B là gì?

A: Bu lông loại C là loại thô/thương mại với dung sai thân lớn hơn và khe hở lớn hơn giữa bu lông và thành lỗ. Chúng là loại được sử dụng rộng rãi nhất để cố định tạm thời và các cấu trúc thứ cấp vì chúng cho phép điều chỉnh căn chỉnh lỗ tại chỗ một cách nhỏ. Bu lông loại A/B là loại có độ chính xác/tinh tế với độ hở vừa khít và phân bổ tải trọng đồng đều, được sử dụng cho đế thiết bị và các mối nối nối chính xác.

Câu 2: Có thể sử dụng bu lông thông thường thay cho bu lông cường độ cao không?

Trả lời: Không. Bu lông thông thường (Cấp 4,6/4,8/5,6) không có tải trước theo thiết kế, độ bền thấp và khả năng chống trượt và rung kém. Chúng bị nghiêm cấm sử dụng trong các mối nối chịu lực chính như liên kết dầm thép với cột, dầm cầu trục và giàn nhịp dài. Phải sử dụng bu lông cường độ cao (Cấp 8,8/10,9) cho tất cả các kết nối kết cấu quan trọng.

Câu 3: Mục đích của máy giặt lò xo là gì?

Trả lời: Vòng đệm lò xo cung cấp khóa đàn hồi để tránh bị lỏng khi rung. Nó được lắp đặt giữa vòng đệm phẳng và đai ốc. Đối với các ứng dụng tải tĩnh tiêu chuẩn, chỉ cần một vòng đệm phẳng là đủ. Đối với thiết bị rung, kết cấu liền kề với cần trục hoặc điều kiện tải trọng động, nên sử dụng vòng đệm lò xo nhưng vẫn không mang lại hiệu quả chống nới lỏng tương tự như lực căng trước bu lông cường độ cao.

Q4: Bu lông thông thường có thể được tái sử dụng không?

Đ: Vâng. Không giống như bu lông cường độ cao chịu cắt mô-men xoắn, bu lông thông thường có thể được tháo rời và tái sử dụng nhiều lần mà không ảnh hưởng đến khả năng chịu tải của chúng, miễn là ren và thân không bị hư hỏng. Điều này khiến chúng trở nên lý tưởng cho các điểm cố định tạm thời, điểm truy cập bảo trì và các bộ phận có thể sửa đổi trong tương lai.

Câu hỏi 5: Làm thế nào để lựa chọn giữa hoàn thiện trơn, oxit đen và mạ kẽm nhúng nóng?

Trả lời: Lớp hoàn thiện trơn/oxit đen chỉ thích hợp cho môi trường khô ráo trong nhà. Mạ kẽm nhúng nóng là cần thiết khi tiếp xúc ngoài trời, điều kiện ẩm ướt hoặc môi trường ăn mòn; nó cung cấp khả năng chống ăn mòn 8-10 năm. Đối với các ứng dụng trang trí có khả năng chống ăn mòn cơ bản, có sẵn lớp phủ điện di.