Bài giảng Ký hiệu hàn trên bản vẽ thiết kế - Trần Ngọc Dân

. SPECIAL TOPICS. CÁC MỐI HÀN CƠ BẢN & KÝ HIỆU Các mối hàn cơ bản & ký hiệu - MỐI HÀN CƠ BẢN: Mối hàn góc (Fillet) Mối hàn vát (Groove): - Không thấu (PJP) - Thấu toàn phần (CJP) - Mối hàn vê mép (Flare) - Mối hàn góc (FILLET - Fillet weld): CÁC THÔNG TIN CƠ BẢN TRÊN BẢN VẼ THÔNG TIN TRÊN KÝ HIỆU HÀN : MỐI HÀN GÓC THÔNG TIN CƠ BẢN MỐI HÀN VÁT (GROOVE) THEO AWS D1.1 Chỉ rõ phương pháp hàn khi có yêu cầu hàn thấu hoàn toàn (CJP) FILLET JOINT ‘GROOVE WELD’: VÁT MỘT PHÍA SINGLE-BEVEL VÁT HAI PHÍA DOUBLE-BEVEL CÁC MỐI HÀN VÁT THƯỜNG DÙNG TRONG KẾT CẤU THÉP - BTC-P4 - TC-U4a - B-U4a, hoặc, B-U4b - BTC-P10 95% Các mối nối BTC-P4 điển hình Thông tin kích thước - BTC-P4: E = Bề dày thiết kế Effective Throat S = chiều sâu vát mép (Bevel) f = Phần không vát Land, 1/8” (Min.) Giải thích ký hiệu - KÝ HIỆU HÀN BTC-P4 Ghi nhớ bảng sau MÃ CODE KÝ HIỆU MỐI HÀN VÁT (AWS D1.1) Mối hàn thấu hoàn toàn - chỉ rõ phương pháp hàn MỐI HÀN CÓ LỚP GIA CƯỜNG Mối hàn Fillet ‘gia cường - Overlay’ (PJP) VÍ DỤ TÍNH : Fillet ‘Overlay’ PJP: MỐI HÀN GÓC VÊ MÉP (FLARE FILLET WELD) - BTC-P10: E = Bề dày thiết kế Emax = 5/8 t với t hss = 3/8” E = (0.93) 5/8 (3/8”) E = 0.218” (Thiết kế) E = ¼” (không ghi rõ) Ví dụ : thông tin trên bản vẽ - BTC-P10: Tiêu chuẩn kích thước (AWS D1.1) MỐI HÀN GÓC VÊ MÉP BTC-P10: MÃ CODE MỐI HÀN GÓC VÊ MÉP KÝ HIỆU : BTC-P10 KÝ HIÊU CƠ BẢN MỐI HÀN VÁT GROOVE WELD theo AWS D1.1 Cần ghi rõ phương pháp hàn hoặc yêu cầu CJP hoặc PJP THÔNG TIN TRÊN KÝ HIỆU MỐI HÀN VÁT PJP: Các định nghĩa CHUẨN BỊ MỐI HÀN VÁT CJP Độ bền mối nối hàn = Độ bền của vật liệu mỏng nhất Mối hàn TC có tấm lót TC-U4a: Ký hiệu MỐI HÀN TC-U4a Mối hàn vát có tấm lót - BC-U4a: - BC-U4b: ‘b’ = khoét / mài mặt lưng Ví dụ : khoét mặt lưng - Khoét : Ký hiệu mối hàn vát MỐI HÀN VÁT CÓ TẤM LÓT CJP: CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN THÔNG DỤNG & TƯ THẾ HÀN Định danh tiêu chuẩn các phương pháp hàn thông dụng Shielded Metal Arc Welding (SMAW) – Stick Electrode Flux Core Arc Welding (FCAW) Gas Metal Arc Welding (GMAW) Submerged Arc Welding (SAW) Tư thế hàn (hoặc mối nối hàn): (Flat, Horizontal, Vertical, and Overhead) có thể thực hiện được tùy thuộc phương pháp hàn Phương pháp & tư thế hàn Ví dụ : hàn SMAW: (Hàn que) Tư thế 5G FCAW & GMAW: TƯ THẾ MỐI HÀN Qui trình hàn tiêu chuẩn AISC AWS D1.1 THIẾT KẾ MỐI HÀN Mối hàn góc chịu cắt: ASD (allowable Stress Design): 0.3(70)0.7071/16 = 0.928 Rn/Ω = 0.928 D L LRFD: Load & Resistance Factor Design 0.45(70)0.7071/16 = 1.392 ΦRn = 1.392 D L (E70XX Electrodes) Cơ bản về thiết kế mối hàn E = 0.7071 D Thiết kế mối hàn Ghi nhớ : Không bao giờ bố trí mối hàn góc hàn một phía trên mối nối góc “C” hoặc “T “ Thiết kế mối hàn - MỐI HÀN GÓC (FILLET): Khe hở không quá 3/16” Thiết kế mối hàn PHÂN TÍCH TẢI MỐI HÀN GÓC HAI PHÍA Không bao giờ thiết kế mối hàn góc một phía để kết nối trên các mối nối hàn T Thiết kế mối hàn MỐI GÓC HÀN CHỒNG MÍ (LAP JOINT): Nên dùng mối hàn Góc 3/16” trên tấm 3/16” Thiết kế mối hàn KÍCH THƯỚC TỐI THIỂU (MỐI HÀN GÓC) MỐI HÀN PJP CHỊU CẮT: ASD: 21.0 ksi (Độ bền) Rn/Ω = 21.0 (E) L LRFD: 31.5 ksi (Độ bền) ΦRn = 31.5 (E) L E = Bề dày thiết kế (Effective Throat) S = Kích thước vát (Bevel) f = Mép cùn (Root Face / Land) R = Khe hỡ đáy (Root Opening) Thiết kế mối hàn THEO AISC PHIÊN BẢN 13 th Thiết kế mối hàn HAI PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ - THIẾT KẾ THEO GIỚI HẠN CHẢY - Thiết kế theo tâm quay tức thời INSTANTANEOUS CENTER (IC) Theo giới hạn chảy Đặc điểm nhóm mối hàn Khi sử dụng các công Thức trong bảng này có nghĩa bạn đang thiết kế theo quan điểm ELASTIC method. Elastic Method - Lực lệch tâm được phân bố thành lực cắt và Moment tác động vào trọng tâm (CG) của nhóm mối hàn. - rp : ứng suất cắt trên các mối hàn thành phần gây bởi tải trọng P - rmx , rmy : Khoảng cách từ tâm mối hàn đến trọng tâm (CG) Đặc điểm nhóm mối h Khi bạn sử dụng các trị số ghi ở bảng bên bạn đang thiết kế theo quan điểm: Instantaneous Center of Rotation method. Phương pháp tâm quay tức thời (IC Method) IC Method - Tải trọng lệch tâm tạo thành ứng suất (xoắn) và ứng suất cắt tương ứng tác động lên tâm quay (IC) - Tác động ứng suất tổng hợp sẽ gây nên các biến dạng (chuyển vị) tương ứng của IC - Cần được cân bằng với tác động tổng hợp của các mối hàn trong nhóm. - Vị trí của IC phụ thuộc vào hình dạng phân bố của các mối hàn trong nhóm Thiết kế mối hàn SO SÁNH GIỮA HAI QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ D = 5/16” Thiết kế mối hàn MỐI HÀN GÓC CHỊU TẢI NGANG THỂ HIỆN ĐÚNG MỐI HÀN & KÝ HIỆU HÀN TRÊN BẢNG VẼ Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ SAI SÓT THƯỜNG GẶP: Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ KÝ HIỆU ĐÚNG: Ghi chú: ‘PLUS GAP’ HOẶC ‘INCREASE FOR GAP’ NGHĨA LÀ KÍCH THƯỚC MỐI HÀN ĐƯỢC TĂNG THÊM KHI CÓ KHE HỞ THỰC TẾ VÍ DỤ KHE HỞ LÀ 1/16” TĂNG 1/4” bằng 5/16”. Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ CÁC SAI SÓT THƯỜNG GẶP: Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ SAI SÓT THƯỜNG GẶP: Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ SAI SÓT THƯỜNG GẶP: Thừa ký hiệu khi yêu cầu hàn toàn bộ chu tuyến chỉ định Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ CÁC SAI SÓT THƯỜNG GẶP : Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ MỐI HÀN DẠNG ‘C’& ‘L’ : Thể hiệu ký hiệu hàn trên bảng vẽ MỐI HÀN TRÊN CÁC TẤM NỐI KÉO DÀI: Thể hiện ký hiệu hàn trên bảng vẽ MỐI HÀN XÉO (SKEWED WELDS): HIỆU QUẢ KINH TẾ THIẾT KẾ MỐI HÀN Hiệu quả thiết kế mối hàn - Mối hàn góc có hiệu quả kinh tế cao nhất. - Mối hàn góc kích thước 3/16, 1/4, & 5/16 chỉ cần hàn một lớp. - Lớn 3/8 nên bố trí hàn nhiều lớp. Tính toán chi phí Mối hàn nhiều lớp: Xếp hạng theo tính hiệu quả: 1. Mối hàn góc (Fillet). 2. Mối hàn thấu bán phần (PJP). 3. Mối hàn ngấu toàn phần (CJP). Tính toán hiệu quả Mối hàn góc 3/4” Độ bền cắt = 16.7 kN/in. Tiết diện mối hàn góc 3/4” = 0.281 sq in Mối hàn bán thấu (PJP) = 16.7 k/in. (factored) E = 0.53 in. Bevel = 11/16 in. Tiết diện = 0.236 sq in Kích thước mối hàn tối đa Hàn ngấu bán phần : 5/8” đến 3/4” Tính toán hiệu quả “Hai tốt hơn một” Tính toán hiệu quả Mối hàn thấu toàn phần (CJP): Độ bền mối hàn = Độ bền cấu kiện mỏng nhất Tăng độ bền của vật liệu không có tác dụng tăng độ bền mối hàn CÁC CHỈ DẪN KHÁC CẦN LƯU Ý Co rút ngang của mối hàn Cần quan tâm đế độ co rút ngang của mối hàn khi hàn lắp ĐỪNG SIẾT CHẶT BULON trước khi hàn Kiểu nối thông qua mả nối hai Phía cần lưu ý biến dạng góc khi hàn HÀN KHI LẮP 1) HÀN THÊM MẢ KÈM (BRACING) 2) HÀN ĐỐI XỨNG HOẶC ĐỔI PHÍA KHI HÀN MỐI HÀN CẠNH NGANG CỦA MẢ KÈM - HÀN HAI PHÍA TẤM VÁCH (WEB) CỘT CẢM ƠN ĐÃ QUAN TÂM