Trong các dự án xây dựng khác nhau,bu lônglựa chọn đòi hỏi phải xem xét một cách có hệ thống nhiều yếu tố như đặc điểm cấu trúc, đặc điểm tải và điều kiện môi trường. Đầu tiên, loại bu lông cần được xác định theo các yêu cầu chức năng của bộ phận kết nối: bu lông đầu lục giác là loại bu lông vạn năng và phù hợp với hầu hết các tình huống kết nối thông thường; bu lông bích có thể phân tán hiệu quả áp suất bề mặt tiếp xúc với thiết kế miếng đệm tích hợp của chúng và thường được sử dụng cho các yêu cầu chống nới lỏng trong điều kiện rung động; bu lông neo được sử dụng riêng để neo đế thiết bị và móng bê tông, và độ sâu nhúng và cấu trúc móc của chúng cần được tính toán chính xác theo tải trọng của thiết bị. Đối với các nút kết nối chịu lực cắt, việc sử dụng bu lông lỗ bản lề có thể cải thiện đáng kể khả năng chống cắt và bu lông cường độ cao cho kết cấu thép truyền tải tải thông qua lực ma sát do lực tải trước tạo ra, đã trở thành phương pháp kết nối cốt lõi của các tòa nhà kết cấu thép hiện đại.
Việc lựa chọn cấp hiệu suất bu lông có liên quan trực tiếp đến an toàn kết cấu. Trong cấp 4.8, cấp 8.8 và các định danh khác, giá trị trước dấu thập phân biểu thị 1/100 độ bền kéo danh nghĩa và giá trị sau dấu thập phân là tỷ lệ giới hạn chảy. Các kết nối cơ học thông thường chủ yếu sử dụng bu lông thép cacbon cấp 8.8, có độ bền kéo khoảng 800MPa có thể đáp ứng hầu hết các yêu cầu tải tĩnh. Đối với các điều kiện làm việc chịu tải trọng xen kẽ hoặc tải trọng va đập, cần nâng cấp lên bu lông cường độ cao 10.9 hoặc thậm chí 12.9. Cần lưu ý rằng hệ thống cấp độ bền của bu lông thép không gỉ khác với hệ thống cấp độ bền của thép cacbon. Ví dụ, 70 trong nhãn hiệu A2-70 biểu thị độ bền kéo tối thiểu là 700MPa. Khi lựa chọn, cần đặc biệt chú ý đến sự khác biệt trong hệ thống tiêu chuẩn.
Việc lựa chọn vật liệu đòi hỏi phải xem xét toàn diện các đặc tính cơ học và khả năng thích ứng với môi trường. Bu lông thép cacbon Q235 là loại tiết kiệm nhất, nhưng có khả năng chống ăn mòn kém và phù hợp với môi trường trong nhà khô; Thép hợp kim 35CrMo có thể đạt được độ bền và độ dẻo dai tuyệt vời thông qua xử lý nhiệt và thường được sử dụng để kết nối thiết bị hạng nặng; thép không gỉ dòng A4-80 đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho thiết bị hóa chất do khả năng chống axit và kiềm tuyệt vời. Trong môi trường nhiệt độ cao, bu lông hợp kim gốc niken có thể duy trì các đặc tính cơ học ổn định, trong khi thép không gỉ austenit có độ dẻo dai tốt ở nhiệt độ thấp phải được lựa chọn cho các điều kiện nhiệt độ thấp. Đối với các tình huống tiếp xúc kim loại không giống nhau có nguy cơ ăn mòn điện hóa, mạch ăn mòn phải được chặn bằng vật liệu phù hợp hoặc gioăng cách điện.
Quá trình xử lý bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và khả năng thích ứng của bu lông với điều kiện làm việc. Mạ kẽm nhúng nóng có thể cung cấp lớp bảo vệ khoảng 85μm, phù hợp với môi trường ngoài trời thông thường; Lớp phủ Dacromet vừa có khả năng chống ăn mòn vừa chịu nhiệt độ cao, thường được sử dụng trong các điều kiện làm việc phức tạp như khung gầm ô tô; cấu trúc vi xốp hình thành do xử lý phosphat hóa có lợi cho độ bám dính của lớp phủ tiếp theo và thường được sử dụng kết hợp với dầu chống gỉ bên trong thiết bị cơ khí. Trong môi trường ăn mòn của biển, lớp phủ hợp kim kẽm-niken cho thấy khả năng bảo vệ tốt hơn so với mạ kẽm truyền thống, trong khi quá trình khuếch tán kẽm có thể duy trì độ chính xác của ren tốt hơn. Cần lưu ý rằng nguy cơ giòn do hydro tồn tại trong quá trình mạ điện của bu lông cường độ cao và xử lý khử hydro thường được yêu cầu trong vòng 24 giờ sau khi mạ.
Việc lựa chọn bu lông đòi hỏi phải hiểu biết toàn diện về các đặc điểm của toàn bộ hệ thống kết nối. Các kỹ sư trước tiên phải phân tích chế độ ứng suất cụ thể của kết cấu, các điều kiện của môi trường sử dụng thực tế và khả năng bảo trì sau này. Đối với các điều kiện ứng suất của các bộ phận chính, có thể sử dụng mô phỏng máy tính để xác minh phụ trợ. Hiện nay, với sự tiến bộ của công nghệ, có thể lắp đặt các cảm biến đặc biệt để theo dõi độ chặt và độ ăn mòn của bu lông theo thời gian thực, điều này đặc biệt hữu ích cho việc bảo trì các bộ phận kết nối quan trọng. Phương pháp quản lý này trong suốt toàn bộ vòng đời của bu lông đang chuyển việc lựa chọn bu lông từ phán đoán kinh nghiệm trong quá khứ sang ra quyết định khoa học được hỗ trợ bởi dữ liệu.
Thời gian đăng: 21-03-2025