Bảng tra bu lông cường độ cao
Bảng tra bu lông cường độ cao: Cấp bền 8.8, 10.9 và quy cách phổ biến
Bu lông cường độ cao được sử dụng phổ biến trong kết cấu thép, nhà thép tiền chế, nhà xưởng, cơ khí và các công trình công nghiệp. Khi lựa chọn bu lông, ngoài đường kính và chiều dài, người sử dụng cần quan tâm đến cấp tính chất cơ học, tiêu chuẩn, diện tích chịu lực của ren và yêu cầu lắp đặt.
Trong thực tế, bảng tra bu lông cường độ cao giúp kỹ sư, nhà thầu và người mua nhanh chóng xác định các thông số cơ bản của bu lông theo từng đường kính.
Các cấp phổ biến gồm 8.8, 10.9 và 12.9, trong đó 8.8 và 10.9 được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng chịu lực.
Lưu ý: Các giá trị trong bảng dưới đây mang tính tham khảo. Khi thiết kế và nghiệm thu công trình, cần sử dụng đúng tiêu chuẩn và bảng dữ liệu được dự án quy định.
1. Bu lông cường độ cao là gì?
Bu lông cường độ cao là cách gọi phổ biến đối với các loại bu lông có cấp tính chất cơ học cao, được sử dụng cho những liên kết yêu cầu khả năng chịu lực lớn hơn so với nhiều loại bu lông thông thường.
Một số cấp thường gặp:
- Bu lông 8.8.
- Bu lông 10.9.
- Bu lông 12.9.
Trong đó:
8.8: độ bền kéo danh nghĩa khoảng 800 MPa.
10.9: độ bền kéo danh nghĩa khoảng 1.000 MPa.
12.9: độ bền kéo danh nghĩa khoảng 1.200 MPa.
Cần phân biệt rằng 8.8, 10.9 và 12.9 là cấp tính chất cơ học, không phải tiêu chuẩn hình dạng sản phẩm.
Bu lông cường độ cao 8.8 và 10.9
>>>Xem chi tiết: Bu lông cấp bền 8.8 là gì?
2. Bảng tra cấp bền bu lông cường độ cao
| Cấp bền | Độ bền kéo danh nghĩa | Tỷ lệ giới hạn chảy | Giới hạn chảy danh nghĩa |
|---|---|---|---|
| 8.8 | 800 MPa | 0,8 | 640 MPa |
| 10.9 | 1.000 MPa | 0,9 | 900 MPa |
| 12.9 | 1.200 MPa | 0,9 | 1.080 MPa |
Các giá trị trên giúp hình dung sự khác biệt cơ bản giữa các cấp tính chất cơ học.
Tuy nhiên, khi tính toán kết cấu thực tế, không được lấy trực tiếp các giá trị danh nghĩa trong bảng này để thay thế cho các giá trị thiết kế.
>>>Xem thêm bài viết: Tiêu chuẩn bu lông 8.8 là gì
3. Bảng tra đường kính bu lông cường độ cao phổ biến
Một số đường kính thường được sử dụng:
| Đường kính | Tên gọi |
|---|---|
| M16 | Bu lông cường độ cao M16 |
| M18 | Bu lông cường độ cao M18 |
| M20 | Bu lông cường độ cao M20 |
| M22 | Bu lông cường độ cao M22 |
| M24 | Bu lông cường độ cao M24 |
| M27 | Bu lông cường độ cao M27 |
| M30 | Bu lông cường độ cao M30 |
| M36 | Bu lông cường độ cao M36 |
Tùy thiết kế, bu lông còn có nhiều đường kính khác.
Trong kết cấu thép, các quy cách như M20, M22, M24 và M30 thường được sử dụng tại nhiều vị trí liên kết.
4. Bảng tham khảo diện tích chịu lực của ren
Khi tính toán khả năng chịu lực của bu lông, không nên chỉ sử dụng diện tích hình học của thân bu lông. Với lực kéo qua ren, diện tích chịu lực của ren là thông số quan trọng.
Với ren hệ mét bước ren thô, một số giá trị diện tích chịu lực danh nghĩa thường được tham khảo như sau:
| Cỡ ren | Diện tích chịu lực As xấp xỉ |
|---|---|
| M16 | 157 mm² |
| M18 | 192 mm² |
| M20 | 245 mm² |
| M22 | 303 mm² |
| M24 | 353 mm² |
| M27 | 459 mm² |
| M30 | 561 mm² |
| M36 | 817 mm² |
Các giá trị này chỉ mang tính tham khảo theo cấu hình ren tương ứng. Bước ren thực tế có thể làm thay đổi diện tích chịu lực, vì vậy khi tính toán phải sử dụng đúng thông số của loại ren đang dùng.
5. Bảng tham khảo tải kéo danh nghĩa theo cấp 8.8
Có thể sử dụng diện tích chịu lực để hình dung sơ bộ về mức tải kéo liên quan đến độ bền kéo danh nghĩa.
Công thức tham khảo:
F ≈ As × Rm
Trong đó:
- F: lực kéo tương ứng.
- As: diện tích chịu lực của ren.
- Rm: độ bền kéo danh nghĩa.
Ví dụ với bu lông M20 cấp 8.8:
As ≈ 245 mm²
Rm ≈ 800 N/mm²
Suy ra:
F ≈ 245 × 800 = 196.000 N ≈ 196 kN
Đây chỉ là phép tính minh họa dựa trên độ bền kéo danh nghĩa. Không được hiểu 196 kN là tải trọng thiết kế cho bu lông M20 8.8.
Trong thiết kế thực tế cần áp dụng hệ số an toàn, tiêu chuẩn thiết kế và xét đầy đủ các dạng phá hoại của liên kết.
6. Bảng tham khảo tải kéo danh nghĩa theo cấp 10.9
Tương tự, đối với bu lông M20 cấp 10.9:
As ≈ 245 mm²
Rm ≈ 1.000 N/mm²
Do đó:
F ≈ 245 × 1.000 = 245.000 N ≈ 245 kN
Có thể thấy cùng một đường kính, cấp 10.9 có độ bền kéo danh nghĩa cao hơn cấp 8.8.
Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa khả năng chịu tải của toàn bộ liên kết tăng đúng theo tỷ lệ này, vì liên kết còn phụ thuộc vào bản thép, lỗ bu lông, số lượng bu lông, khoảng cách bu lông và nhiều yếu tố khác.
>>>Tham khảo bài viết: Bu lông cấp bền 10.9 là gì?
7. Bảng so sánh bu lông 8.8 và 10.9
| Tiêu chí | Bu lông 8.8 | Bu lông 10.9 |
|---|---|---|
| Độ bền kéo danh nghĩa | 800 MPa | 1.000 MPa |
| Giới hạn chảy danh nghĩa | 640 MPa | 900 MPa |
| Mức cơ tính | Cao | Cao hơn 8.8 |
| Ứng dụng | Kết cấu, cơ khí, liên kết chịu lực | Ứng dụng yêu cầu cơ tính cao hơn |
| Có thể thay thế tùy ý? | Không | Không |
Việc lựa chọn 8.8 hay 10.9 phải căn cứ vào thiết kế, không nên chỉ dựa vào cấp bền cao hơn.
>>>Xem chi tiết bài viết: Sự khác nhau giữa bu lông 8.8 và 10.9
8. Bảng tra bu lông cường độ cao theo ứng dụng
| Ứng dụng | Loại bu lông có thể sử dụng |
|---|---|
| Nhà thép tiền chế | 8.8, 10.9 tùy thiết kế |
| Kết cấu thép | 8.8, 10.9 tùy thiết kế |
| Nhà xưởng | 8.8, 10.9 tùy yêu cầu |
| Máy móc công nghiệp | 8.8, 10.9, 12.9 tùy thiết kế |
| Liên kết bản mã | Theo hồ sơ thiết kế |
| Liên kết dầm – cột | Theo tính toán kết cấu |
| Liên kết giằng | Theo thiết kế |
Không nên sử dụng bảng này để tự quyết định cấp bền cho một công trình cụ thể.
>>>Xem chi tiết: Bu lông cường độ cao dùng trong kết cấu thép
9. Các tiêu chuẩn thường gặp
Tiêu chuẩn DIN 933 sau:
| d | M4 | M5 | M6 | M8 | M10 | M12 | M14 | M16 | M18 | M20 | M22 |
| P | 0.7 | 0.8 | 1 | 1.25 | 1.5 | 1.75 | 2 | 2 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| k | 2.8 | 3.5 | 4 | 5.3 | 6.4 | 7.5 | 8.8 | 10 | 11.5 | 12.5 | 14 |
| s | 7 | 8 | 10 | 13 | 17 | 19 | 22 | 24 | 27 | 30 | 32 |
| d | M24 | M27 | M30 | M33 | M36 | M39 | M42 | M45 | M48 | M52 | M56 |
| P | 3 | 3 | 3.5 | 3.5 | 4 | 4 | 4.5 | 4.5 | 5 | 5 | 5.5 |
| k | 15 | 17 | 18.7 | 21 | 22.5 | 25 | 26 | 28 | 30 | 33 | 35 |
| s | 36 | 41 | 46 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 |
Khi tra cứu bu lông cường độ cao, cần phân biệt tiêu chuẩn sản phẩm và tiêu chuẩn cơ tính.
Một số tiêu chuẩn phổ biến gồm:
- ISO 898-1: yêu cầu cơ tính đối với nhiều loại chi tiết ren ngoài bằng thép carbon hoặc thép hợp kim.
- DIN 931: bu lông đầu lục giác với phần ren theo cấu hình tiêu chuẩn.
- DIN 933: bu lông đầu lục giác ren suốt.
- ISO 4014: bu lông đầu lục giác theo cấu hình tiêu chuẩn.
- ISO 4017: bu lông đầu lục giác ren suốt.
Ví dụ:
M24 × 100 – DIN 933 – cấp 8.8
Trong đó DIN 933 và 8.8 thể hiện hai thông tin kỹ thuật khác nhau.
10. Cách đọc quy cách bu lông cường độ cao
Ví dụ:
M20 × 80 – 8.8
Có nghĩa:
- M20: đường kính danh nghĩa 20 mm.
- 80: chiều dài 80 mm.
- 8.8: cấp tính chất cơ học.
Nếu ghi:
M24 × 100 – DIN 933 – 8.8
thì có thêm:
- DIN 933: tiêu chuẩn sản phẩm.
- 8.8: cấp tính chất cơ học.
Khi đặt hàng nên ghi càng đầy đủ càng tốt để tránh giao nhầm sản phẩm.
11. Lưu ý khi sử dụng bảng tra bu lông
Bảng tra rất hữu ích để tham khảo nhanh nhưng không thể thay thế hồ sơ thiết kế.
Khi sử dụng cần chú ý:
Thứ nhất: xác định đúng hệ ren.
Thứ hai: kiểm tra bước ren.
Thứ ba: xác định đúng cấp bền.
Thứ tư: sử dụng đúng tiêu chuẩn.
Thứ năm: không lấy tải kéo danh nghĩa làm tải trọng thiết kế.
Thứ sáu: kiểm tra cả đai ốc và vòng đệm.
Thứ bảy: đối với liên kết chịu lực, phải tuân thủ phương pháp siết được quy định.
12. Mua bu lông cường độ cao theo đúng quy cách
Khi mua bu lông cường độ cao, khách hàng nên cung cấp đầy đủ:
Đường kính + chiều dài + cấp bền + tiêu chuẩn + bề mặt + số lượng.
Ví dụ:
Bu lông M24 × 100 – cấp bền 8.8 – tiêu chuẩn theo thiết kế – mạ kẽm nhúng nóng – 1.000 bộ.
Bulong Lộc Phát cung cấp các dòng bu lông cường độ cao, bu lông kết cấu thép và bu lông liên kết với nhiều quy cách khác nhau, phục vụ nhà thép tiền chế, nhà xưởng và công trình công nghiệp.
>>>Xem thêm: Cách chọn bu lông cường độ cao đúng chuẩn
13. Kết luận
Bảng tra bu lông cường độ cao giúp người sử dụng nhanh chóng tham khảo các thông số quan trọng như đường kính, cấp bền, diện tích chịu lực của ren và độ bền kéo danh nghĩa.
Các cấp 8.8, 10.9 và 12.9 có cơ tính khác nhau, trong đó 10.9 có độ bền kéo danh nghĩa cao hơn 8.8.
Tuy nhiên, khi sử dụng trong kết cấu thép, không nên lựa chọn bu lông chỉ dựa vào bảng tra. Cần kiểm tra đồng thời:
Tiêu chuẩn + cấp bền + đường kính + chiều dài + bước ren + số lượng + cấu tạo liên kết + yêu cầu thiết kế.
Đặc biệt, các giá trị tải trong bảng chỉ nên dùng để tham khảo hoặc phục vụ bước tra cứu ban đầu. Tải trọng thiết kế phải được xác định theo tiêu chuẩn tính toán kết cấu tương ứng.
Công ty Lộc Phát chuyên Sản xuất, nhập khẩu và phân phối các sản phẩm Bu lông chính hãng như:
- Bu lông liên kết cấp bền 4.8, 5,6, 8.8, 10.9, 12.9
- Bu lông neo (bu lông móng) cấp bền 4.6, 5.6, 8.8, 10.9 thép C45, 40Cr
- Bu lông inox 201, 304, 316, 316L
- Bu lông lục giác đầu trụ, đầu bằng, đầu cầu chìm thép, INOX
- Thanh ren (ty ren) - Guzong (Gu dông) - Ubolt
- Bu lông nở (tắc kê nở) thép, INOX; Bu lông hóa chất (thanh ren hóa chất)
- Vít gỗ, Vít Pake, Vít bắn tôn, Vít tự khoan INOX các loại
- Các loại Đai ốc (Ecu) - vòng đệm
- Gia công - Sản xuất Bu lông theo yêu cầu
CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ XNK THƯƠNG MẠI LỘC PHÁT
Số 75 ngõ 1295 đường Giải Phóng - Hoàng Mai - TP Hà Nội
ĐT: 0975 45 85 80 / 0979.13.14.80
