Bu lông cường độ cao trong cầu đường

Bu lông cường độ cao trong cầu đường là gì?

Bu lông cường độ cao trong cầu đường là loại bu lông có khả năng chịu lực cao, được sử dụng để tạo các liên kết chắc chắn giữa những bộ phận kết cấu của cầu, lan can, dầm thép, bản liên kết và các hạng mục phụ trợ.

Khác với bu lông thông thường, bu lông cường độ cao được kiểm soát chặt chẽ hơn về cơ tính, vật liệu, kích thước, cấp bền, khả năng chịu kéo và phương pháp lắp đặt.

Trong các công trình cầu đường, chất lượng liên kết bu lông có ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định và tuổi thọ của kết cấu. Vì vậy, việc lựa chọn đúng loại bu lông và thi công đúng quy trình là yêu cầu rất quan trọng.

1. Vì sao cầu đường cần sử dụng bu lông cường độ cao?

Cầu đường là công trình thường xuyên chịu tác động của nhiều loại tải trọng như:

• Tải trọng phương tiện giao thông.
• Tải trọng bản thân kết cấu.
• Tác động của gió.
• Rung động và tải trọng lặp.
• Sự thay đổi nhiệt độ.
• Môi trường ẩm ướt, nước và hóa chất.
• Trong một số trường hợp còn có tải trọng đặc biệt do động đất hoặc va chạm.

Những tác động này khiến các liên kết phải làm việc ổn định trong thời gian dài.

Bu lông cường độ cao giúp tạo lực kẹp lớn giữa các cấu kiện, từ đó nâng cao khả năng làm việc của mối ghép và hạn chế hiện tượng trượt, lỏng liên kết khi được thiết kế và lắp đặt đúng yêu cầu.

Bu lông cường độ cao trong cầu đường

2. Bu lông cường độ cao thường được sử dụng ở đâu trong cầu đường?

Tùy thiết kế, bu lông có thể được sử dụng tại nhiều vị trí khác nhau.

Liên kết dầm thép

Trong cầu thép, bu lông cường độ cao có thể được sử dụng để liên kết các bản thép, bản bụng, bản cánh và các chi tiết liên kết của dầm.

Liên kết bản mã

Các bản mã liên kết với cấu kiện thép có thể sử dụng bu lông cường độ cao thay cho một số phương pháp liên kết khác.

Bu lông cường độ cao

Liên kết kết cấu phụ trợ

Bu lông còn được sử dụng trong các kết cấu như:

• Lan can cầu.
• Kết cấu thép phụ trợ.
• Giá đỡ.
• Biển báo.
• Khung và giá đỡ thiết bị.
• Một số cấu kiện phục vụ khai thác cầu.

Tuy nhiên, loại bu lông, cấp bền và phương pháp liên kết phải được xác định theo thiết kế của từng hạng mục.

3. Các cấp bền bu lông phổ biến

Đối với hệ bu lông hệ mét, một số cấp bền thường gặp gồm:

• 8.8
• 10.9
• 12.9

Trong đó, bu lông cấp bền 8.8 và 10.9 được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng cơ khí và kết cấu.

Cần lưu ý rằng 8.8, 10.9 và 12.9 là cấp cơ tính (property class), không phải tên của một tiêu chuẩn kích thước.

Ví dụ, DIN có thể quy định hình dạng, kích thước và yêu cầu sản phẩm của một loại bu lông, trong khi ISO 898-1 quy định các yêu cầu cơ tính đối với nhiều bu lông, vít và vít cấy bằng thép carbon hoặc thép hợp kim.

Vì vậy, khi mua bu lông cầu đường cần xác định đầy đủ tiêu chuẩn + kích thước + cấp bền + vật liệu + lớp phủ, thay vì chỉ yêu cầu “bu lông 10.9”.

Bu lông cường độ cao cấp bền 10.9

4. Tiêu chuẩn bu lông cường độ cao trong cầu đường

Tùy quốc gia, thiết kế và hồ sơ dự án, cầu đường có thể sử dụng những hệ tiêu chuẩn khác nhau.

Một số hệ tiêu chuẩn thường gặp gồm:

Tiêu chuẩn ISO

ISO 898-1 quy định các đặc tính cơ học và vật lý của bu lông, vít và vít cấy bằng thép carbon hoặc thép hợp kim trong điều kiện thử nghiệm quy định.

Tiêu chuẩn DIN

DIN là hệ thống tiêu chuẩn của Đức. Một số tiêu chuẩn DIN được sử dụng phổ biến để xác định hình dạng và kích thước bu lông.

Tiêu chuẩn ASTM

Trong các dự án sử dụng hệ tiêu chuẩn Hoa Kỳ, có thể gặp các yêu cầu đối với bu lông kết cấu thuộc hệ ASTM. Các ký hiệu quen thuộc như A325 và A490 hiện được đặt trong hệ tiêu chuẩn ASTM F3125.

Do đó, không nên mặc định rằng bu lông DIN 8.8 tương đương hoàn toàn với ASTM A325. Việc đối chiếu phải căn cứ vào đầy đủ yêu cầu kỹ thuật của từng tiêu chuẩn.

5. Yêu cầu quan trọng đối với bu lông cầu đường

Do làm việc trong môi trường có tải trọng và rung động, bu lông sử dụng cho cầu đường cần được kiểm soát chặt chẽ.

Một số yếu tố cần quan tâm:

Cơ tính

Bu lông phải đáp ứng cấp bền và yêu cầu cơ tính được quy định.

Kích thước

Đường kính, chiều dài, bước ren và hình dạng đầu bu lông phải phù hợp với bản vẽ.

Đai ốc và vòng đệm

Không nên tùy tiện kết hợp bu lông với đai ốc hoặc vòng đệm không phù hợp.

Một hệ liên kết cần được lựa chọn đồng bộ theo tiêu chuẩn và yêu cầu kỹ thuật.

Khả năng chống ăn mòn

Cầu đường thường chịu ảnh hưởng của nước, độ ẩm và môi trường ngoài trời. Vì vậy cần lựa chọn giải pháp bảo vệ bề mặt phù hợp với môi trường sử dụng.

6. Lực siết bu lông cường độ cao trong cầu đường

Một trong những vấn đề quan trọng nhất khi thi công là kiểm soát lực siết.

Việc siết đúng giúp tạo lực kéo trước và lực kẹp theo yêu cầu thiết kế.

Mô-men siết có thể được ước tính bằng công thức:

T = K × F × d

Trong đó:

• T: mô-men siết.
• K: hệ số phụ thuộc điều kiện ma sát.
• F: lực kéo trước.
• d: đường kính danh nghĩa.

Tuy nhiên, đối với công trình cầu đường, không nên tự ý lấy một giá trị mô-men siết trên Internet để áp dụng.

Giá trị thực tế phải căn cứ vào thiết kế, tiêu chuẩn áp dụng, hệ số ma sát, điều kiện bề mặt và phương pháp kiểm soát lực siết.

7. Những phương pháp siết bu lông thường gặp

Tùy yêu cầu kỹ thuật, có thể sử dụng:

• Cờ lê lực.
• Thiết bị siết có kiểm soát.
• Phương pháp kiểm soát góc quay.
• Phương pháp kiểm soát lực kéo trực tiếp.
• Các phương pháp chuyên dụng khác.

Đối với các liên kết quan trọng, thiết bị thi công cần được kiểm tra, hiệu chuẩn theo quy định của dự án.

Không nên đánh giá chất lượng mối ghép chỉ bằng cảm giác “siết chặt”.

8. Lưu ý khi lựa chọn bu lông cường độ cao cho cầu đường

Khi đặt mua bu lông, cần cung cấp càng đầy đủ thông tin càng tốt:

Ví dụ:

Bu lông cường độ cao M20 × 80, cấp bền 10.9, tiêu chuẩn theo hồ sơ thiết kế, kèm đai ốc và vòng đệm đồng bộ, yêu cầu lớp phủ phù hợp môi trường ngoài trời.

Ngoài ra cần xác định:

1. Đường kính bu lông.
2. Chiều dài.
3. Cấp bền.
4. Tiêu chuẩn.
5. Vật liệu.
6. Loại đai ốc.
7. Vòng đệm.
8. Phương án chống ăn mòn.
9. Yêu cầu chứng chỉ chất lượng.
10. Yêu cầu kiểm tra và nghiệm thu.

9. Không nên đánh đồng bu lông cường độ cao với mọi loại bu lông 8.8, 10.9

Một sai lầm phổ biến là cho rằng cứ bu lông 8.8 hoặc 10.9 thì có thể sử dụng cho mọi vị trí trong cầu đường.

Thực tế, cấp bền chỉ là một phần của yêu cầu kỹ thuật.

Một hệ liên kết còn phải đáp ứng yêu cầu về:

• Tiêu chuẩn sản phẩm.
• Vật liệu.
• Kích thước.
• Đai ốc và vòng đệm.
• Lớp phủ.
• Ma sát.
• Phương pháp siết.
• Kiểm tra chất lượng.

Với các công trình cầu đường, hồ sơ thiết kế và tiêu chuẩn dự án luôn phải được ưu tiên.

Kết luận

Bu lông cường độ cao trong cầu đường đóng vai trò quan trọng trong nhiều liên kết của kết cấu thép và các hạng mục phụ trợ. Việc lựa chọn bu lông không chỉ dựa vào đường kính hay cấp bền mà cần xem xét toàn bộ hệ thống liên kết, từ tiêu chuẩn, cơ tính, vật liệu, đai ốc, vòng đệm, lớp phủ đến phương pháp siết và nghiệm thu.

Đặc biệt, đối với các công trình cầu đường yêu cầu độ an toàn cao, nên sử dụng bu lông có nguồn gốc rõ ràng, đầy đủ chứng từ chất lượng và tuân thủ chính xác yêu cầu của hồ sơ thiết kế.

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