Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13661:2023 về Cột chống thép kiểu ống lồng - Thông số kỹ thuật, thiết kế, đánh giá bằng tính toán và thử nghiệm
CỘT CHỐNG THÉP KIỂU ỐNG LỒNG - THÔNG SỐ KỸ THUẬT, THIẾT KẾ, ĐÁNH GIÁ BẰNG TÍNH TOÁN VÀ THỬ NGHIỆM
Adjustable telescopic steel props - Product specifications, design and assessment by calculation and tests
Lời nói đầu
TCVN 13661:2023 được xây dựng trên cơ sở tham khảo EN 1065:1998 Adjustable telescopic steel props - Product specifications, design and assessment by calculation and tests.
TCVN 13661:2023 do trường Đại học Kiến trúc Hà Nội biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
CỘT CHỐNG THÉP KIỂU ỐNG LỒNG - THÔNG SỐ KỸ THUẬT, THIẾT KẾ, ĐÁNH GIÁ BẰNG TÍNH TOÁN VÀ THỬ NGHIỆM
Adjustable telescopic steel props - Product specifications, design and assessment by calculation and tests
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về vật liệu và thiết kế cột chống thép loại điều chỉnh chiều dài kiểu ống lồng (sau đây gọi tắt là cột chống) với ren kín và ren hở (xem Hình 1), sử dụng trong thi công xây dựng, cũng như quy định về các phương án bảo vệ chống ăn mòn cột và phương pháp đánh giá cột chống trên cơ sở tính toán và thử nghiệm.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho năm nhóm cột chống được phân loại theo tải trọng danh định, các cột chống của mỗi nhóm có nhiều giá trị kéo dài lớn nhất khác nhau và mỗi cột chống có các tấm đầu cột hình dáng khác nhau.
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho cho các loại cột chống được chế tạo bằng các loại vật liệu khác hoặc có kết cấu kiểu khác và cũng không cung cấp các thông tin về cách sử dụng cột chống.
|
|
CHÚ DẪN: 1 - tấm đầu cột (gồm: Tấm đỡ trên và tấm đế); 2 - ống ngoài (ống thân dưới); 3 - ống trong (ống thân trên); 4 - cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột; 4.1 - chốt chặn (xem 7.3.6); 4.2 - đai ốc điều chỉnh; 4.3 - tay vặn; 5 - lỗ tâm tấm đỡ đầu cột; 6 - lỗ đóng đinh (các lỗ của tấm đỡ trên dùng để đóng đinh cố định xà của ván khuôn, các lỗ của tấm đế dùng để đóng đinh cố định tấm đế vào tấm lót); 7 - lỗ lắp chốt chặn. |
CHÚ THÍCH: a) Cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột bằng ren hở (= DO); b) Cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột bằng ren kín (= DC). |
Hình 1 - Cột chống thép kiểu ống lồng
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN (ISO 9001:2015), Hệ thống quản lý chất lượng - Các yêu cầu
TCVN (ISO/TS 9002:2017), Hệ thống quản lý chất lượng - Hướng dẫn áp dụng TCVN (ISO 9001:2015)
TCVN 11222:2015 (ISO 3304), Ống thép không hàn, đầu bằng, kích thước chính xác - Điều kiện kỹ thuật khi cung cấp
TCVN 11223:2015 (ISO 3305:1985), Ống thép hàn, đầu bằng, kích thước chính xác - Điều kiện kỹ thuật khi cung cấp
TCVN 11224:2015 (ISO 3306:1985), Ống thép hàn nguyên bản, đầu bằng, định cỡ chính xác - Điều kiện kỹ thuật khi cung cấp
EN 39, Steel tubes for tube and coupler scaffold structures - Technical delivery conditions (Thép ống rời dùng cho giàn giáo thép ống và khóa - Điều kiện kỹ thuật xuất xưởng)
EN 74, Couplers, loose spigots and base-plates for use in working scaffolds and falsework made of steel tubes - Requirements and test procedures (Khóa giáo, chốt khóa măng xông và chân đế đỡ trụ đứng sử dụng trong giàn giáo và hệ cột chống ván khuôn - Các yêu cầu và trình tự thử nghiệm)
EN 729-2, Quality requirements for welding - Fusion welding of metallic materials - Part 2: Comprehensive quality equirements (Các yêu cầu về chất lượng công tác hàn - Hàn nóng chảy kim loại - Phần 2: Tổng hợp cốc yêu cầu về chất lượng)
EN 1562, Founding - Malleable cast irons (Sản xuất gang - gang dẻo)
EN 1563, Founding - Spheroidal graphite cast irons (Sản xuất gang - Gang grant cầu)
ENV 1993-1-1 Eurocode 3, Design of steel structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings (Thiết kế kết cấu thép - Phần 1-1: Nguyên tắc chung và nguyên tắc cho công trình xây dựng)
ISO 2937, Plain end seamless steel tubes for mechanical application (Ống thép không hàn, đầu bằng, dùng cho các ứng dụng kỹ thuật)
EN 10002-1, Tensile testing of metallic materials - Method of test at ambient temperature (Thử nghiệm kéo vật liệu kim loại - Phương pháp thử nghiệm với nhiệt độ xung quanh)
EN 10025, Hot rolled products of non-alloy structural steels - Technical delivery conditions (Sản phẩm cản nóng từ các kết cấu thép không hợp kim - Điều kiện kỹ thuật xuất xưởng)
EN 10083-1, Quenched and tempered steels - Part 1: Technical delivery conditions for special steels (Các loại thép tôi và ram - Phần 1: Điều kiện kỹ thuật xuất xưởng đối với thép đặc biệt)
EN 10083-2, Quenched and tempered steels - Part 2: Technical delivery conditions for unalloyed quality steels (Các loại thép tôi và ram - Phần 2: Điều kiện kỹ thuật xuất xưởng đối với thép không hợp kim)
EN 10083-3:2006, Quenched and tempered steels - Part 3: Technical delivery conditions for boron steels (Các loại thép tôi và ram - Phần 3: Điều kiện kỹ thuật xuất xưởng đối với thép hợp kim)
EN 10113-1, Hot-rolled products in weldable fine grain structural steels - Part 1: General delivery conditions (Sản phẩm thép cân nóng từ các kết cấu thép hàn hạt mịn hàn - Phần 1: Điều kiện xuất xưởng chung)
EN 10113-2, Hot-rolled products in weldable fine grain structural steels - Part 2: Delivery conditions for normalized/normalized rolled steels (Sản phẩm thép cán nóng từ các kết cấu thép hàn hạt mịn hàn - Phần 1: Điều kiện xuất xưởng đối với thép chuẩn/thép cán chuẩn)
EN 10113-3, Hot-rolled products in weldable fine grain structural steels - Part 3: Delivery conditions for thermomechanical rolled steels (Sản phẩm thép cán nóng từ các kết cấu thép hàn hạt mịn hàn - Phần 1: Điều kiện xuất xưởng đối với thép cán nhiệt luyện)
EN 10155, Structural steels with improved atmospheric corrosion resistance - Technical delivery conditions (Kết cấu thép với giải pháp chống ăn mòn - Điều kiện kỹ thuật xuất xưởng)
EN 10204:1991, Metallic products - Types of inspection documents (Sản phẩm kim loại - Các loại tài liệu kiểm định)
EN 10210-1, Hot finished structural hollow sections of non-alloy and fine grain structural steels - Part 1: Technical delivery requirements (Kết cấu thép định hình rỗng cán nóng từ thép không hợp kim và thép hạt nhỏ - Phần 1: Yêu cầu điều kiện kỹ thuật xuất xưởng)
EN 10210-2, Hot finished structural hollow sections of non-alloy and fine grain structural steels - Part 2: Tolerances, dimensions and sectional properties (Kết cấu thép định hình rỗng cán nóng từ thép không hợp kim và thép hạt mịn - Phần 2: Dung sai kích thước và các đặc tính mặt cắt)
EN 10219-1, Cold formed structural hollow sections of non-alloy and fine grain structural steels - Part 1: Technical delivery requirements (Kết cấu thép định hình rỗng hàn tạo hình nguội từ thép không hợp kim và thép hạt mịn - Phần 1: Yêu cầu điều kiện kỹ thuật xuất xưởng)
EN 10219-2, Cold formed structural hollow sections of non-alloy and fine grain structural steels - Part 2: Tolerances, dimensions and sectional properties (Kết cấu thép định hình rỗng hàn tạo hình nguội từ thép không hợp kim và thép hạt mịn - Phần 1: Sai số, kích thước và các đặc tính mặt cắt)
3 Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa và các ký hiệu sau:
3.1
Cột chống thép kiểu ống lồng (Adjustable telescopic Steel prop)
Bộ phận chịu nén, thường được dùng làm cột chống đứng cho các kết cấu xây dựng tạm thời. Một cột chống có cấu tạo gồm hai đoạn ống (được gọi là ống ngoài và ống trong hoặc còn được gọi là thân trên và thân dưới) xếp lồng vào nhau và có thể dịch chuyển tương đối với nhau. Cột chống có cơ cấu điều chỉnh chiều dài với chốt chặn lắp xuyên qua lỗ trên thân ống trên, cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống có cấu tạo kiểu ren với đai ốc điều chỉnh (xem Hình 1)
3.2
Tấm đầu cột (endplate)
Tấm thép được hàn cố định vuông góc vào đầu trên của ống trong gọi là tấm đỡ trên và tấm thép được hàn cố định vuông góc vào đầu dưới của ống ngoài gọi là tấm đế, sau đây gọi chung cả hai loại là “tấm đầu cột”
3.3
Tấm đỡ trên hình dĩa (forkhead)
Tấm đỡ trên có hai thành đứng bên tạo thành hình chữ «U» hoặc các vấu 4 góc dùng để đặt và cố định các thanh xà của giàn giáo hoặc hệ ván khuôn xây dựng
3.4
Đai ốc điều chỉnh (collar nut)
Đai ốc với mặt trên có nhiệm vụ đỡ chốt chặn, có tối thiểu một tay vặn và có ren trong để tinh chỉnh chiều dài của cột chống
3.5
Ống trong (inner tube)
Ống với đường kính nhỏ hơn, trên ống có các lỗ lắp chốt chặn để điều chỉnh sơ bộ chiều dài của cột chống
3.6
Ống ngoài (outer tube)
Ống có đường kính lớn hơn với một đầu mút có ren ngoài
3.7
Cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống (length adjustment device)
Cơ cấu có cấu tạo gồm các chi tiết sau: Chốt chặn, ê cu điều chỉnh, ống trong với các lỗ lắp chốt chặn và ống ngoài với ren ngoài, có nhiệm vụ điều chỉnh chiều dài và cố định chiều dài của cột chống
CHÚ THÍCH: Lực nén được truyền từ tấm đỡ trên tác dụng lên chốt chặn lắp xuyên qua ống trong, và truyền lên mặt trên của ê cu điều chỉnh, từ dày lực dược truyền qua ren của ống ngoài xuống tấm đế và truyền xuống nen. Trong một số cột chống, giữa chốt và bu lông điều chỉnh còn có tấm đệm (long đen).
3.8
Chốt chặn (pin)
Một chi tiết thuộc cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống, chốt chặn được lắp xuyên qua lỗ của ống trong và cố định chiều dài cột
3.9
Chiều dài cột khi kéo dài lớn nhất (length at maximum extension)
Chiều dài cột tính từ tấm đỡ trên và tấm đế, khi cột chống được điều chỉnh kéo dài lớn nhất.
CHÚ THÍCH: Cột chống được điều chỉnh kéo dài lớn nhất, khi chốt chặn lắp xuyên qua lỗ thấp nhất, tức là khi đó chốt chặn có khoảng cách tới tấm đỡ trên lớn nhất, và khi đó ê cu điều chỉnh nằm ở vị trí cao nhất. Cột chống được điều chỉnh kéo dài nhỏ nhất, khi chốt chặn lắp xuyên qua lỗ cao nhất, tức là khi đó chốt chặn có khoảng cách tới tấm đỡ trên nhỏ nhất, và khi đó ê cu điều chỉnh nằm ở vị trí thấp nhất.
3.10 Ký hiệu các đại lượng chính: Ký hiệu các đại lượng chính trong Bảng 1.
Bảng 1 - Ký hiệu các đại lượng chính (bắt đầu)
|
5 |
Ký hiệu |
Tên gọi |
Đơn vỊ |
|
1 |
Di |
Đường kính ngoài của ống trong |
mm |
|
2 |
Dm |
Đường kính ngoài ren đai ốc điều chỉnh |
mm |
|
3 |
dp |
Đường kính chốt chặn |
mm |
|
4 |
θb, core |
Độ lệch tâm tại tấm đế, khi có hiệu ứng đàn hồi tấm đế |
mm |
|
5 |
θb, limit |
Giới hạn độ lệch tâm tấm đế |
mm |
|
6 |
θb,0 |
Độ lệch tâm ban đầu tấm đế |
mm |
|
7 |
et |
Độ lệch tâm tại đỉnh cột |
mm |
|
8 |
fy |
Giới hạn chảy |
N/mm2 |
|
9 |
fy,act |
Giới hạn chảy thực tế |
N/mm2 |
|
10 |
fy,nom |
Giới hạn chảy danh định |
N/mm2 |
|
11 |
l |
Chiều dài thực của cột |
m |
|
12 |
lmax |
Chiều dài cột khi kéo dài lớn nhất |
m |
|
13 |
l0 |
Chiều dài phần lồng nhau giữa ống trong và ống ngoài |
mm |
|
14 |
Mpi |
Mô men giới hạn mặt cắt |
kN.m |
|
15 |
Mpi,N |
Độ giảm mô men kháng dẻo của mặt cắt |
kN.m |
|
16 |
N |
Lực dọc trục (lực thẳng đứng) |
kN |
|
17 |
Nc,i |
Lực uốn tới hạn |
kN |
|
18 |
Npi |
Kháng nén dẻo mặt cắt ngang |
kN |
|
19 |
Npi,nom |
Kháng nén dẻo mặt cắt ngang danh định |
kN |
|
20 |
Nt |
Lực thẳng đứng (lực dọc trục) của ống thép |
kN |
|
21 |
R |
Khả năng chịu tải của cột |
kN |
|
22 |
Rb,t |
Khả năng chịu tải của ống |
kN |
|
23 |
Rs,p |
Khả năng chịu tải của chốt |
kN |
|
24 |
Ru |
Tải trọng phá hủy của một thử nghiệm |
kN |
|
25 |
Ry,act |
Khả năng chịu tải thực của cột chống nhóm y, trong đó y tương ứng với các nhóm A, B, C, D hoặc E (xem Bảng 2) |
kN |
|
26 |
Ry,k |
Khả năng chịu tải danh định của cột chống nhóm y, trong đó y tương ứng với các nhóm A, B, C, D hoặc E (xem Bảng 2) |
kN |
|
27 |
V |
Tải trọng thẳng đứng |
kN |
|
28 |
Δφ0 |
Góc nghiêng giữa ống trong và ống ngoài |
rad |
|
29 |
γM |
Hệ số an toàn riêng cho độ bền |
1 |
|
30 |
γM1; γM2 |
Hệ số an toàn riêng cho vật liệu |
1 |
|
31 |
γF |
Hệ số an toàn riêng cho tác động |
1 |
Cột chống phải được phân loại theo khả năng chịu tải danh định Ry,k và chiều dài cột khi kéo dài lớn nhất lmax theo Bảng 2.
Đối với các cột chống nhóm A, B và C các giá trị tải trọng danh định trong Bảng 2 tương ứng với chiều dài cột khi kéo dài lớn nhất cột chống; đối với các cột chống nhóm D và E tương ứng với chiều dài bất kỳ khi kéo dài cột.
Bảng 2 - Phân loại cột chống
|
Nhóm cột chống |
Chiều đài cột khi kéo dài lớn nhất Imax, m |
Khả năng chịu tải danh định của cột chống (xem Điều 8) Ry,k, kN |
|
A 25 |
2,50 |
20,4 |
|
A 30 |
3,00 |
17,0 |
|
A 35 |
3,50 |
14,6 |
|
A 40 |
4,00 |
12,8 |
|
B 25 |
2,50 |
27,2 |
|
B 30 |
3,00 |
22,7 |
|
B 35 |
3,50 |
19,4 |
|
B 40 |
4,00 |
17,0 |
|
B 45 |
4,50 |
15,1 |
|
B 50 |
5,00 |
13,6 |
|
B 55 |
5,50 |
12,4 |
|
C 25 |
2,50 |
40,8 |
|
C 30 |
3,00 |
34,0 |
|
C 35 |
3,50 |
29,1 |
|
C 40 |
4,00 |
25,5 |
|
C 45 |
4,50 |
22,7 |
|
C 50 |
5,00 |
20,4 |
|
C 55 |
5,50 |
18,6 |
|
D 25 |
2,50 |
|
|
D 30 |
3,00 |
|
|
D 35 |
3,50 |
|
|
D 40 |
4,00 |
34,0 |
|
D 45 |
4,50 |
|
|
D 50 |
5,00 |
|
|
D 55 |
5,50 |
|
|
E 25 |
2,50 |
|
|
E 30 |
3,00 |
|
|
E 35 |
3,50 |
|
|
E 40 |
4,00 |
51,0 |
|
E 45 |
4,50 |
|
|
E 50 |
5,00 |
|
|
E 55 |
5,50 |
|
Cách viết ký hiệu cột chống theo TCVN 13661:2023 với các dữ liệu sau: cột chống thuộc nhóm B25, với phạm vi điều chỉnh kéo dài tối thiểu là 13 dm, với các tấm đầu cột loại “SH” và phẳng “O”, cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống loại ren hở “DO”, được mạ kẽm nhúng nóng hoàn toàn, tức là nằm trong nhóm bảo vệ ăn mòn F4, phù hợp sử dụng với các khóa giáo theo tiêu chuẩn EN 74 và phù hợp sử dụng với ống thép theo tiêu chuẩn EN 39 có chiều dày danh định lớn hơn “3” mm và đáp ứng mức kiểm tra quá trình sản xuất sản phẩm mức “M”.
6.1 Quy định chung
Vật liệu sản xuất cột chống phải có các đặc tính đủ bền chống ăn mòn và/hoặc có các biện pháp bảo vệ chống ăn mòn và không được chứa các tạp chất và các khuyết tật có thể ảnh hưởng xấu tới chất lượng làm việc. Không được sử dụng thép đã khử ô xi dạng FU (thép sôi) để sản xuất cột chống.
Vật liệu sản xuất cột chống phải được lựa chọn theo các tiêu chuẩn thích hợp và phải thỏa mãn các yêu cầu của các tiêu chuẩn dưới đây:
Các tiêu chuẩn về vật liệu : EN 10025, EN 10113-1, EN 10113-2, EN 10113-3, EN 10155
Các tiêu chuẩn về ống thép : EN 10201-1, EN 10219-1, EN 39
Các tiêu chuẩn về thép định hình : EN 10083-1, EN 10083-2, EN 10083-3
Các tiêu chuẩn về đúc: EN 1562, EN 1563
6.2 Các yêu cầu về gia công nguội
Thép dùng để sản xuất ống thép về cơ bản phải phù hợp EN 10025 và được gia công nguội có thể được sử dụng với các điều kiện:
- Giới hạn chảy thay đổi tương ứng với một trong các giới hạn chảy trong EN 10025, hoặc
- Giới hạn chảy 315 N/mm2 hoặc 395 N/mm2 và
- Độ giãn dài của thép không nhỏ hơn 18%;
- Có thể chứng minh bằng quá trình công nghệ đảm bảo các giá trị yêu cầu kể trên.
CHÚ THÍCH: Khi tiến hành gia công nguội các đặc tính kết cấu có thể thay đổi độ bền do biến dạng.
6.3 Bảo vệ chống ăn mòn
Cột chống phải được bảo vệ chống ăn mòn bằng một trong các phương án trong Bảng 3 dưới đây.
Bảng 3 - Các phương án bảo vệ chống ăn mòn
|
Cấp bảo vệ |
Tên các chi tiết và cơ cấu của cột chống |
Phương án bảo vệ chống ăn mòn |
|
F1 |
Ống trong với tấm đỡ trên và ống ngoài với tấm đế Đai ốc điều chỉnh độ dài cột Tay vặn |
Sơn mặt ngoài, không kiểm tra chất lượng |
|
Ren Chốt chặn và cố định chốt chặn |
Bề mặt không bảo vệ hoặc sử dụng phương án bảo vệ chống ăn mòn không kiểm tra chất lượng |
|
|
F2 |
Ống trong với tấm đỡ trên và ống ngoài với tấm đế Đai ốc điều chỉnh độ dài cột Tay vặn Ren |
Sơn mặt ngoài theo tiêu chuẩn EN 39 |
|
Chốt chặn và cố định chốt chặn |
Sơn mặt ngoài, không kiểm tra chất lượng |
|
|
F31) |
Ống Tấm đỡ trên và tấm đế Ren |
Phủ kẽm với chiều dày không nhỏ hơn 15 μm trước khi sản xuất cột chống |
|
Các mối hàn, các ống nối, tấm đỡ trên và tấm đế |
Phủ kẽm với chiều dày không nhỏ hơn 15 μm sau khi sản xuất cột chống |
|
|
Đai ốc điều chỉnh độ dài cột Tay vặn Chốt và cố định chốt |
Phủ kẽm với chiều dày không nhỏ hơn 15 μm |
|
|
F4 |
Ống trong với tấm đỡ trên và ống ngoài với tấm đế Đai ốc điều chỉnh độ dài cột Tay vặn Ren2) |
Nhúng kẽm nóng sau khi sản xuất cột chống theo tiêu chuẩn EN 39 |
|
Chốt chặn và cố định chốt chặn |
Phủ kẽm với chiều dày không nhỏ hơn 15 |
|
|
F5 |
Tất cả các chi tiết và cơ cấu của cột chống |
Các giải pháp đặc biệt |
|
1) Bề mặt và ba via của lỗ lắp chốt chặn cho phép không cần bảo vệ 2) Không yêu cầu đo độ dày lớp kẽm phủ trên bề mặt ren. |
||
7.1 Các yêu cầu đối với ống thép
Mặt cắt của ống thép phải được lựa chọn theo các tiêu chuẩn thích hợp và phải thỏa mãn các yêu cầu của các tiêu chuẩn dưới đây:
EN 10210-1, EN 10210-2, EN 10219-1, EN 10219-2, EN 39
ISO 2937, ISO 3304, ISO 3305, ISO 3306
Đối với các cột chống thuộc nhóm B, C, D và E, chiều dày thành ống danh định của tất cả các ống thép không được nhỏ hơn 2,6 mm. Đối với cột chống thuộc nhóm A, chiều dày thành ống nhỏ nhất (kể cả dung sai) không được nhỏ hơn 2,3 mm.
Trong bản vẽ chế tạo phải chỉ rõ phương pháp chế tạo lỗ cắm chốt chặn, vì phương pháp chế tạo lỗ có ảnh hưởng tới sức chịu tải.
CHÚ THÍCH: Ưu tiên phương pháp khoan để chế tạo lỗ cắm chốt chặn (xem 9.2.4.1).
Để tăng độ cứng của mối hàn, cho phép làm tăng đường kính ống (nong rộng ống), tại vị trí hàn với tấm đỡ trên hoặc tấm đế, hoặc hàn bổ sung ống bao ngoài với đường kính lớn hơn tại vị trí hàn ống với tấm đỡ trên hoặc tấm đế (xem 9.2.3.1).
7.2 Yêu cầu đối với công tác hàn
Công tác hàn phải được tiến hành tuân thủ EN 729-2.
Tất cả các mối hàn góc phải hàn bằng hồ quang điện và phải có chiều dày tối thiểu là 2,5 mm.
Khi hàn bằng phương pháp khác (ví dụ hàn nối, hàn ma sát) thì cường độ mối nối hàn phải bằng hoặc cao hơn so với mối hàn bằng hồ quang điện.
7.3 Yêu cầu đối với cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống
7.3.1 Chiều dày danh định của thành ống tại phần tiện ren tr không được nhỏ hơn 2,3 mm (xem Hình 2).
7.3.2 Chiều sâu ăn khớp của các vòng ren bao gồm cả dung sai (xem Hình 3) phải đảm bảo:
- lớn hơn hoặc bằng 0,5 mm - kết cấu đồng tâm;
- lớn hơn hoặc bằng 0,01 mm - kết cấu lệch tâm.
7.3.3 Khi cột chống được lắp ráp đầy đủ các chi tiết và được điều chỉnh ở chiều dài lớn nhất, đai ốc điều chỉnh phải có mô men kháng chống nhả ren tối thiểu không nhỏ hơn 100 Nm, với mục đích không cho phép đai ốc tự nhả ra khi không có tác dụng có chủ ý của con người.
Ở mọi chiều dài của cột chống, đai ốc điều chỉnh phải ăn khớp với ren của ống ngoài với chiều dài có ích tối thiểu là 30 mm theo phương dọc trục và phải thỏa mãn các điều kiện:
- Với những cột chống thuộc nhóm A, phải có tối thiểu đủ ba vòng ren ăn khớp;
- Với những cột chống thuộc nhóm B, C, D và E, phải có tối thiểu đủ bốn vòng ren ăn khớp.
7.3.4 Đường kính định mức dp của chốt chặn phải lớn hơn hoặc bằng 13 mm.
7.3.5 Kiểm tra khả năng chịu tải của chốt chặn phải được thực hiện theo 9.4.2.3, nếu cơ cấu điều chỉnh chiều dài tương ứng với các yêu cầu đối với kích thước dưới đây (xem Hình 2):
- Chiều dày mặt bích của đai ốc điều chỉnh tu hoặc chiều dày vòng đệm hàn vào đai ốc tw không nhỏ hơn 5 mm (xem Hình 2);
- Chiều rộng mặt bích đỡ chốt chặn lw hoặc chiều rộng vòng đệm hàn vào đai ốc lw không nhỏ hơn 8 mm;
- Đường kính danh định của chốt dp không được nhỏ hơn 14 mm khi tu nhỏ hơn hoặc bằng 7 mm;
- Trong trường hợp ren ống ngoài và ren đai ốc điều chỉnh có kết cấu đồng tâm như Hình 3 a), khe hở xuyên tâm (Dm - Di)/ 2 giữa đường kính ngoài của ống trong Di và đường kính ngoài của ren đai ốc điều chỉnh Dm không được lớn hơn một nửa đường kính chốt dp. Yêu cầu này cũng áp dụng cho cột chống có cơ cấu điều chỉnh chiều dài loại ren kín. Nếu trên bề mặt đai ốc điều chỉnh có hàn vòng đệm, thì khe hở xuyên tâm tính toán với giá trị đường kính ngoài của ren đai ốc điều chỉnh Dm trừ đi chiều dày vòng đệm tw.
Nếu cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột không thỏa mãn các yêu cầu kể trên, thì kiểm tra đặc tính khả năng chịu tải của liên kết chốt chặn phải được thực hiện theo 9.4.2.4.
7.3.6 Chốt chặn phải được cố định vào cột sao cho chốt không bị rơi, ví dụ cố định chốt vào cột bằng dây, xích hoặc có hình dáng sao cho chốt không bị rời ra khỏi liên kết khi không có tác động có chủ ý của con người.
7.3.7 Cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột phải có khả năng điều chỉnh chính xác khi khoảng cách giữa đường tâm của cột chống với mặt phẳng gần nhất nhỏ hơn hoặc bằng 100 mm.
Đơn vị tính bằng mm
|
a) Ống ngoài: Chiều dày tối thiểu của thành ống tại phần tiện ren |
b) Cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống loại ren hở |
c) Cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống loại ren kín |
|
CHÚ THÍCH 1: tr = 0,5(Dti - di) |
CHÚ THÍCH 2: Di Đường kính ngoài của ống trong Dm Đường kính ngoài của ren đai ốc điều chỉnh dp Đường kính của chốt chặn tu Chiều dày mặt bích của đai ốc điều chỉnh |
CHÚ THÍCH 3: tw Chiều dày vòng đệm lw Chiều rộng mặt bích đỡ chốt của cơ cấu điều chỉnh độ dài cột tr Chiều dày tối thiểu phần thân của cơ cấu điều chỉnh độ dài cột d1 Giá trị trung bình đường kính trong phần ống có ren của ống ngoài Dti Đường kính trong của ống ngoài tại đoạn ống có ren |
Hình 2 - Cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột
7.4 Bảo vệ chống tự thu ngắn cột chống ngẫu nhiên
Kết cấu của cột chống phải đảm bảo sao cho ống trong và ống ngoài không tự tách nhau bởi liên kết ren một cách ngẫu nhiên, ngoại trừ khi do tác động có chủ ý của con người.
7.5 Các yêu cầu đối với các tấm đầu cột
Các tấm đầu cột phải là một trong hai hình dạng: một là hình vuông ký hiệu (SQ) loại này có công dụng chung hoặc là hình ký hiệu (SH) như trên Hình 4.
Các tấm đầu cột phải có tối thiểu 02 lỗ để cố định tấm đế vào tấm lót hoặc cố định xà gồ vào tấm đỡ trên.
Nếu có lỗ tại tâm tấm đỡ (xem Hình 1), thì đường kính của lỗ đó không được nhỏ hơn 28 mm.
7.5.2 Các tấm đỡ trên loại phẳng phải được chế tạo từ vật liệu có giới hạn chảy không nhỏ hơn 235 N/mm2 và chiều dày không nhỏ hơn:
6 mm đối với các cột chống thuộc nhóm A, B, và D;
8 mm đối với các cột chống thuộc nhóm C và E.
Các tấm đầu cột chống loại thép định hình phải có độ cứng và độ bền uốn tối thiểu bằng các tấm đỡ phẳng.
7.5.3 Tấm đỡ đầu cột phải có hình dáng sao cho có thể vẽ được hình tròn nội tiếp với đường kính tối thiểu:
110 mm đối với các cột chống thuộc nhóm A;
120 mm đối với các cột chống thuộc nhóm B, C, A và E;
Các góc nhọn phải được gia công làm tròn với bán kính cong r nằm trong phạm vi từ 5 đến 10 mm.
7.6 Tấm đỡ trên có thành bên cố định dạng chữ “U” hoặc dạng chốt dĩa
Nếu tấm đỡ trên có thành bên cố định dạng chữ “U” hoặc dạng chốt dĩa (sau đây gọi tắt là tấm đỡ trên hình dĩa), thì kích thước và hình dáng của các tấm đỡ trên này phải phù hợp với Bảng 4 và Hình 5.
Tấm đỡ trên hình dĩa phải được chế tạo từ thép có giới hạn chảy lớn hơn hoặc bằng 235 N/mm2. Độ bền uốn thành bên loại 1 (hình vuông) và độ bền uốn của cặp đôi chốt dĩa loại 2 (hình chữ nhật) phải lớn hơn hoặc bằng 22 kN × cm.
CHÚ THÍCH: Độ bền uốn tối thiểu được xác định trên cơ sở một cặp đôi thanh thép có đường kính 14 mm và giới hạn chảy 235 N/mm2.
Đơn vị tính bằng mm
a) Kết cấu đồng tâm
b) Kết cấu lệch tâm
Hình 3 - Ren và đai ốc điều chỉnh chiều dài cột
Đơn vị tính bằng mm
Hình 4 - Hình dạng các tấm đầu cột (SH) tương ứng với các nhóm cột chống khác nhau
Bảng 4 - Kích thước tấm đỡ trên hình dĩa
|
Loại |
Chiều dày nhỏ nhất tấm đỡ, mm |
Khoảng cách lớn nhất giữa các thành bên hoặc giữa các chốt, mm |
Chiều cao nhỏ nhất thành bên hoặc chốt, mm |
|
Loại 1 |
8 |
160 |
50 |
|
Loại 2 |
12 |
160 và 80 tương ứng |
80 |
|
CHÚ THÍCH: Các kích thước trên không áp dụng cho các tấm đỡ trên hình dĩa loại có thể tháo rời |
|||
Đơn vị tính bằng mm
|
|
CHÚ DẪN: 1 Chốt 2 Tấm đỡ trên 3 Ống trong |
Hình 5 - Kích thước tấm đỡ trên hình dĩa
Khi cột chống được điều chỉnh chiều dài nhỏ nhất và không lắp chốt, thì khoảng cách giữa cạnh trên của ống ngoài hoặc mặt bích của đai ốc điều chỉnh (đối với cột có cơ cấu điều chỉnh chiều dài loại ren kín) và mặt trong của tấm đỡ trên hoặc tấm đỡ trên hình dĩa trên ống trong không được nhỏ hơn 100 mm,
7.8 Khoảng điều chỉnh nhỏ nhất của cột
Hiệu số giữa chiều dài làm việc lớn nhất và nhỏ nhất của cột không được nhỏ hơn 1,00 m.
Chiều dài làm việc nhỏ nhất của cột chống phải được ghi rõ trong ký hiệu cột (xem điều 5).
7.9 Chiều dài đoạn lồng nhau giữa ống trong và ống ngoài
Chiều dài đoạn lồng nhau l0 giữa ống trong và ống ngoài khi cột chống ở trạng thái được điều chỉnh cao nhất không được nhỏ hơn 300 mm (xem Hình 6).
7.10 Các dữ liệu về cột chống mà nhà sản xuất phải cung cấp
Nhà sản xuất phải cung cấp các dữ liệu về cột chống như sau:
- Hình dạng;
- Nhóm cột chống;
- Khoảng điều chỉnh nhỏ nhất của cột;
- Các thông số kích thước cơ bản với dung sai;
- Các đặc tính vật liệu của tất cả các bộ phận cột chống;
- Hình dạng tấm đầu cột, và hình dạng chốt dĩa;
- Phương pháp hàn;
- Bảo vệ chống ăn mòn;
- Phương pháp gia công lỗ cắm chốt;
- Chi tiết nhãn hiệu cột chống;
- Mức kiểm tra chất lượng.
8 Khả năng chịu tải danh định của cột chống
Khả năng chịu tải danh định của cột chống phụ thuộc vào nhóm cột chống và chiều dài cột khi kéo dài lớn nhất và được tính theo các công thức dưới đây (xem điều 4 và Bảng 2):
trong đó:
Ry,k là khả năng chịu tải danh định của cột chống đối với các cột chống thuộc nhóm y tính bằng kN;
Imax là chiều dài cột khi kéo dài lớn nhất tính bằng m;
l là chiều dài thực của cột tính bằng m.
9 Phương pháp kiểm tra cột chống
CHÚ THÍCH: Các bước kiểm tra chính cột chống theo Bảng 5.
Nhà sản xuất xác định khả năng chịu tải của một cột chống bằng một trong hai phương pháp sau: Bằng tính toán (xem 9.2) hoặc bằng thử nghiệm (xem 9.3).
Khả năng chịu tải của một cột chống có các tấm đầu cột dạng phẳng ở cả hai đầu, phải được xác định bằng hai phương án đặt cột chống theo hai phương ngược chiều nhau: phương án 1 - ống ngoài ở dưới (tấm đế ở dưới) và phương án 2 - ống trong ở dưới (tấm đỡ trên ở dưới).
Khả năng chịu tải của một cột chống loại có tấm đỡ trên hình dĩa chỉ được xác định bằng phương án tấm đỡ hình dĩa ở trên.
Bảng 5 - Các bước kiểm tra cột chống
|
|
Các đặc tính |
Phương pháp kiểm tra |
||
|
1.1 |
Khả năng chịu tải thực tế |
Kiểm tra bằng phương pháp tính toán phù hợp với 9.2 |
||
|
1.2 |
Kiểm tra bằng phương pháp thử nghiệm phù hợp với 9.3 |
|||
|
2.1 |
Chốt chặn và cơ cấu đỡ chốt |
Chốt chặn: Khả năng chịu tải của chốt chặn |
Tuân thủ theo 7.3.5 |
Xác định kháng cắt bằng tính toán tuân thủ theo 9.4.2 |
|
2.2 |
Cột chống không đạt theo 7.3.5 |
Tiến hành thử nghiệm tuân thủ theo 10.3 |
||
|
2.3 |
Ống trong: khả năng chịu tải của chốt |
Xác định bằng tính toán tuân thủ theo 9.4.2 |
||
|
3 |
Thu ngắn ngẫu nhiên |
Tiến hành thử nghiệm tuân thủ theo 10.4 |
||
Khả năng chịu tải thực tế của cột chống, Ry,act phải được xác định khi chiều dài lớn nhất. Khả năng chịu tải thực tế của cột chống nhóm A, B, và C, phải được xác định khi chiều dài cột chống ở trạng thái ngắn nhất và khi chiều dài cột chống bất lợi nhất. Chiều dài cột chống bất lợi nhất khi tỷ số Ry,act/ Ry,k nhỏ nhất.
Khả năng chịu tải của cột chống với mọi chiều dài, không được nhỏ hơn tải trọng danh định, và được xác định bằng một trong các công thức từ (1) đến (5) phù hợp với các yêu cầu trong Điều 8 của tiêu chuẩn này.
9.2 Kiểm tra khả năng chịu tải bằng phương pháp tính toán
9.2.1 Yêu cầu chung
Các tính toán phải tuân theo tiêu chuẩn này, trong trường hợp các chỉ dẫn trong tiêu chuẩn này thiếu, thì áp dụng bổ sung tiêu chuẩn ENV 1993-1-1:1992, Eurocode 3.
Phân tích để xác định nội lực và mô men phải được xây dựng trên cơ sở nguyên tắc tính toán dẻo, với giả thiết rằng ứng xử của vật liệu là tuyến tính dưới tác dụng của mọi mức ứng suất. Lực kháng mặt cắt ngang có thể tính toán bằng cách sử dụng ứng suất phân bố dẻo. Sử dụng lý thuyết phương trình vi phân bậc 2 để phân tích xác định nội lực và mô men có tính đến ảnh hưởng của biến.
9.2.2 Hệ thống tĩnh
Khi tính toán đặc tính tải trọng phải sử dụng mẫu sơ đồ tính toán theo Hình 6 kết hợp với 9.2.3, 9.2.4 và các Phụ lục A và B.
Khi tính toán đặc tính tải trọng phải tính đến biến dạng của ống trong đoạn ống lồng nhau.
Cho phép chấp nhận các điểm tiếp xúc bổ sung có thể xuất hiện giữa ống trong và ống ngoài tại vùng lồng nhau do tăng khe hở giữa ống trong và ống ngoài.
9.2.3 Các sai lệch
9.2.3.1 Lệch tâm tại các đầu cột
Các lệch tâm dưới đây phải được lưu ý (xem Hình 6):
- Lệch tâm tại đỉnh cột: et = 10 mm.
CHÚ THÍCH: Sơ đồ tính toán theo Hình 6 có tính đến khả năng tăng đô lệch tâm kết hợp với ngâm đàn hồi do các điều kiện tải tác dụng lên đình cột.
- Lệch tâm tại đế cột (xem Hình 6, mặt cắt X, Hình 7 và 9.2.4.2):
eb,0 = 0,40 × D1
eb,core = - 0,25 × D1
eb,limit = - 0,50 × D1
trong đó: D1 là đường kính hiệu dụng tại đế cột, mm.
Đường kính hiệu dụng D1 - đường kính ngoài của ống hàn vào tấm đế (không tính đến độ dày mối hàn). Khi sử dụng tấm đế phẳng, cho phép cân nhắc tính thêm chiều dày của tấm đế (D1 = D + 2t).
9.2.3.2 Góc nghiêng
Góc nghiêng Δφ0 (xem Hình 6), xuất hiện do có khe hở giữa ống trong và ngoài tại vùng lồng nhau và phải xác định theo các kích thước danh định của các chi tiết.
|
a) Cột chống với cơ cấu điều chỉnh chiều dài loại ren hở |
b) Cột chống với cơ cấu điều chỉnh chiều dài loại ren kín |
c) Sơ đồ tính toán |
d) Các điều kiện tại tấm đế cột chống |
Hình 6 - Sơ đồ tính toán đặc tính tải thực tế của cột chống
9.2.3.3 Độ cong ban đầu của cột chống khi chưa chịu tải
Ngoài góc nghiêng Δφ0, là do sự tồn tại sự cong vênh hình sin dọc trục của cột chống khi chưa chịu tải tối đa là l/500, trong đó l - chiều dài của cột đang xem xét.
9.2.4 Độ bền
9.2.4.1 Nếu lỗ chốt chặn của ống trong được chế tạo bằng phương pháp khoan, thì độ bền uốn của ống trong sẽ giảm do lỗ chốt chặn được tính theo Phụ lục A.
Nếu lỗ chốt chặn trong không được chế tạo bằng phương pháp khoan, thì phải tiến hành kiểm tra và đo kích thước biến dạng của ống, trên cơ sở đó tính toán các đặc tính hình học của mặt cắt biến dạng kể trên.
9.2.4.2 Mối quan hệ giữa mô men đàn hồi quy ước Mspring (mặt cắt X trong Hình 6) và góc quay của cột chống tại chân đế được xác định theo biểu đồ trên Hình 7.
Hình 7 - Quan hệ giữa mô men đàn hồi quy ước Mspring và góc quay chân đế cột
CHÚ THÍCH: Sử dụng mô hình kết cấu với các đặc tính cơ phụ thuộc vào tải theo Hình 7 để tính toán cho tấm đế cột chống (xem Hình 7). Giả sử, tấm đế cột chống làm việc kiểu bệ đỡ dạng bản lề với độ lệch tâm ban đầu eb,0. Ngay khi góc quay để đạt φ0 = 1°, sự quay chân đế dừng lại cho tới khi tỷ số Mt /Nt băng giá trị lệch tâm tại tấm đế cột, khi có hiệu ứng đàn hồi eb,core. Với các giá trị tỷ số Mt /Nt lớn hơn, độ cứng đàn hồi Ct = 3 × 107 N.mm/rad, cho tới khi tỷ số Mt/Nt đạt giá trị độ lệch tâm tới hạn eb,limit. Với các giá trị tỷ số Mt /Nt lớn hơn eb,limit, sức chịu tải của cột được cho là đã tận dụng hết.
9.2.5 Độ bền của ống
Độ giảm mô men kháng dẻo mặt cắt, có tính đến ảnh hưởng tác dụng của lực dọc trục, được xác định theo công thức sau:
|
Mpl,N = Mpl × cos((π/2) × (N/Npl)) |
(6) |
trong đó:
N lực dọc trục;
Mpl,N độ giảm mô men kháng dẻo mặt cắt cho phép đối với lực dọc trục;
Mpl mô men giới hạn mặt cắt;
Npl kháng nén dẻo mặt cắt ngang.
Các công thức để xác định các thông số hình học mặt cắt ống có lỗ lắp chốt chặn theo Phụ lục A.
9.2.6 Kiểm tra khả năng chịu tải
Đem các giá trị khả năng chịu tải thực tế tính được Ry,act so sánh với các giá trị khả năng chịu tải danh định Ry,k được tính trong điều 8, với cột chống cùng nhóm và cùng chiều dài. Các giá trị khả năng chịu tải thực tế tính được Ry,act không được nhỏ hơn các khả năng chịu tải danh định Ry,k.
9.3 Kiểm tra khả năng chịu tải thực tế của cột chống bằng các phương pháp thử nghiệm
Khi tiến hành thử nghiệm theo 10.2, giá trị khả năng chịu tải thực tế Ry,act thu được theo 10.1.3, được so sánh với giá trị khả năng chịu tải danh định Ry,k, được tính trong điều 8, với cột chống cùng nhóm và cùng chiều dài. Giá trị khả năng chịu tải thực tế Ry,act không được nhỏ hơn giá trị khả năng chịu tải danh định Ry,k.
Tiến hành thử nghiệm 8 cột chống đối với mỗi chiều dài theo 9.1. Chiều dài bất lợi nhất của cột chống được xác định bằng cách tiến hành thử nghiệm sơ bộ 7 cột chống riêng rẽ với 7 chiều dài khác nhau (7 chiều dài khác nhau này nằm giữa các giá trị chiều dài lớn nhất và nhỏ nhất của cột chống). Giá trị khoảng cách tăng chiều dài cột cho các thử nghiệm bằng nhau.
9.4 Kiểm tra khả năng chịu tải của cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống
9.4.1 Cơ cấu tinh chỉnh chiều dài
CHÚ THÍCH 1: Không yêu cầu kiểm tra liên kết ren giữa đai ốc và ren của ống ngoài.
CHÚ THÍCH 2: Nếu cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống đáp ứng các yêu cầu trong 7.3, thì kết cấu đó được coi là an toàn.
9.4.2 Chốt chặn và các chi tiết đỡ
9.4.2.1 Yêu cầu chung
Khi tiến hành kiểm tra theo 9.4.2.2 và 9.4.2.3, các giá trị khả năng chịu tải được tính trong điều 8 phải nhân với hệ số 1,14.
CHÚ THÍCH 1; Hệ số 1,14 có tính đến hệ số an toàn riêng lớn hơn γM2 = 1,25 cho liên kết chốt chặn. Giá trị tính được từ tỷ số γM2/γM1 = 1,1, là hệ số an toàn riêng cho kết cấu thép.
Khi tiến hành kiểm tra theo 9.4.2.4, các giá trị tải trọng tính trong điều 8, phải nhân với hệ số 1,27.
CHÚ THÍCH 2: Hệ số 1,27 có tính đến hệ số an riêng lớn hơn γM2 = 1,40 cho liên kết chốt chặn. Giá trị tính được từ tỷ số γM1 /γM1 = 1,1, là hệ số an toàn riêng cho kết cấu thép.
9.4.2.2 Ống trong
Khả năng chịu tải của ống trong phải kiểm tra bằng phương pháp tính toán. Có thể cho rằng một nửa lực dọc trục tác dụng lên bề mặt của ống. Khả năng chịu tải của ống phải được xác định tuân thủ theo B.2.
9.4.2.3 Trường hợp liên kết chốt chặn đáp ứng các yêu cầu trong 7.3.5
Khả năng chịu tải chống ứng suất cắt của chốt chặn phải được kiểm tra bằng phương pháp tính toán. Có thể coi rằng lực tác dụng dọc trục tác dụng lên hai mặt cắt của chốt. Lực kháng cắt của chốt phải được xác định tuân thủ theo B.1.
9.4.2.4 Trường hợp liên kết chốt chặn không đáp ứng các yêu cầu trong 7.3.5
Các mẫu thử phải được thử nghiệm theo các yêu cầu trong 10.3 và phải kiểm tra xác nhận bằng cách so sánh với các giá trị được điều chỉnh trong 9.4.2.1.
9.5 Kiểm tra bảo vệ chống tự thu ngắn ngẫu nhiên của cột chống
Cột chống được thử nghiệm 3 lần theo 10.4 mà liên kết giữa ống trong và ống ngoài còn giữ nguyên, thì cột chống đó đáp ứng bảo vệ chống tự thu ngắn ngẫu nhiên.
10 Các phương pháp thử nghiệm cột chống
10.1.1 Phương pháp lấy mẫu thử nghiệm
Số lượng mẫu yêu cầu cho thử nghiệm (xem 9.3), phải được chọn ngẫu nhiên từ 1 lô với số lượng tối thiểu là 500 cột chống. Các lô cột chống có thể là lô sản phẩm sản xuất ra của nhà máy hoặc trong các kho.
10.1.2 Phương pháp chất tài
Tải thử lên mẫu thử nghiệm phải được tăng dần theo một trong hai cách sau:
cách 1 - tăng đều với tối đa không vượt quá 20 % tải phá hủy giả định; hoặc
cách 2 - tăng đều với tối đa không vượt quá 20 % tải phá hủy giả định trong 1 phút.
Nếu việc điều chỉnh tốc độ tăng tải là cần thiết để đánh giá đúng mức độ biến dạng tại vùng biến dạng dẻo thì việc điều chỉnh tốc độ tải thực hiện bằng những phương án sau:
- sử dụng máy kiểm tra biến dạng; hoặc
- đo chuyển vị ngang mỗi lần tăng tải tại vị trí giữa cột và tại cơ cấu điều chỉnh chiều dài.
Phải ghi chép chuyển vị ngang mỗi lần tăng tải hoặc bằng biểu đồ biến dạng liên tục.
10.1.3 Xử lý số liệu thử nghiệm
Phân tích xác suất các giá trị R’u thu được từ kết quả các lần thử nghiệm (xem 10.2.6) để thiết lập 5 % điểm giá trị vi phân với độ tin cậy 75 % và đáp ứng một trong hai điều kiện sau:
- Phù hợp với Phụ lục C với phân bố bất thường; hoặc
- Chấp nhận phân bố bình thường.
Phụ lục C có thể sử dụng khi chấp nhận phân bố bình thường. Trong trường hạp đó biến đổi theo các công thức (C.1) và (C.5) không được áp dụng.
10.2 Phương pháp thử nghiệm khả năng chịu tải cột chống
10.2.1 Quy định chung
Trình tự tiến hành thử nghiệm theo 9.1.
10.2.2 Đặc tính vật liệu
Các đặc tính cơ học của các ống phải được xác định bằng thử nghiệm sáu mẫu ống tuân thủ theo tiêu chuẩn EN 10002 - 1 để xác định các đặc tính cụ thể sau:
a) Giới hạn chảy fy;
b) Giới hạn bền kéo fu;
c) Hệ biến dạng dọc tương đối εu.
Để giảm các kết quả thử nghiệm quy đổi theo 10.2.6:
d) Nếu phương sai sáu kết quả thử nghiệm vật liệu không vượt quá 10 % thì lấy giá trị trung bình kết quả thử nghiệm;
e) Các đặc tính quan trọng của vật liệu phải xác định bằng thử nghiệm từng cột chống riêng rẽ.
|
|
CHÚ DẪN: 1 - bề mặt chịu tải của cột; φb,1 - góc nghiêng tự thân cột do khe hở giữa các ống trong và ngoài tại vùng lồng nhau với góc nghiêng Δφ0 (xem 10.2.3). |
Hình 8 - Sơ đồ thiết bị thử nghiệm cột chống
10.2.3 Lắp đặt cột vào thiết bị thử nghiệm
Lắp đặt cột chống với chiều dài theo yêu cầu vào thiết bị thử nghiệm nén (xem Hình 8).
Cột chống thử nghiệm nên lắp theo phương thẳng đứng. Nếu cột chống thử nghiệm lắp trên thiết bị thử nghiệm nằm ngang, thì ở giữa cột chống phải có cơ cấu đỡ với có nhiệm vụ cân bằng một nửa trọng lượng cột.
Dưới đế cột chống đặt tấm lót bằng thép hoặc bằng bê tông. Các tấm lót này có khả năng điều chỉnh độ nghiêng với góc nghiêng (1 ±0,1)° so với mặt phẳng vuông góc với đường tâm của cột chống, cần lưu ý rằng bản thân cột chống đã có góc nghiêng tự thân φb,1 do khe hở giữa các ống trong và ngoài tại vùng lồng nhau tạo ra góc nghiêng Δφ0 (xem Hình 6 và 9.2.3.2).
Đơn vị tính bằng mm
|
|
CHÚ DẪN: 1 - tấm đầu cột; 2 - bi cầu với đường kính (50 ± 3); tấm đỡ và bi cầu có độ cứng HRC lớn hơn hoặc bằng 55, d lớn hơn hoặc bằng 25 mm, HRC là độ cứng theo bảng chia C Rockwell. |
Hình 9 - Chi tiết khớp cầu
Trên đầu cột chống ghép một khớp cầu như Hình 9 và với bán kính lệch tâm et = 10 mm (± 0,5 mm) so với đường tâm của cột chống. Khớp cầu và đường tương tác giữa đế cột chống và tấm lót phải nằm về cùng một phía so với đường tâm cột chống. Khớp cầu được giảm ma sát tới tối thiểu bằng cách bôi trơn.
Quay cột chống sao cho trục của chốt chặn ngang hướng về phía như Hình 8, và phần cong ban đầu của bản thân cột và khớp cầu nằm về cùng một phía so với đường tâm của cột chống. Không được sử dụng nêm hoặc các giải pháp hàn để điều chỉnh và cố định trạng thái đứng tự nhiên của cột chống.
10.2.4 Đo chuyển vị ngang cột chống
Lắp các thiết bị đo chuyển vị ngang của cột chống tại điểm giữa và giữa cơ cấu điều chỉnh chiều dài.
10.2.5 Tải trọng phá hủy
Tốc độ chất tải lên cột phải đáp ứng yêu cầu sao cho có thể theo dõi và lưu giữ đồng thời các số liệu về chuyển vị ngang và tài phá hủy Ru.
Tốc độ chất tải lên cột chống có thể tăng đến khi bị phá hủy hoặc tới hết khả năng tăng của tải.
Tải trọng phá hủy phải được lưu lại và phân tích số liệu theo 10.2.6.
Trong biên bản thử nghiệm phải có đồ thị chuyển vị ngang của cột chống và tải thử nghiệm.
10.2.6 Quy đổi các kết quả thử nghiệm, R'u
Hình 10 - Hệ số quy đổi giảm ψ
Kết quả của mỗi thử nghiệm Ru, quy đổi giảm Ru được xác định theo công thức sau:
|
|
(8) |
trong đó: ψ - hệ số quy đổi giảm là hàm số của φy và được xác định từ Hình 10.
Giá trị φy được xác định theo công thức:
|
|
(9) |
trong đó:
fy,act giới hạn chảy thực tế, N/mm2 được xác định trên cơ sở thử nghiệm theo 10.2.2;
fy,nom giới hạn chảy danh định, N/mm2 được cho trong các tiêu chuẩn vật liệu liên quan.
Trị số 
được tính theo công thức:
|
|
(10) |
trong đó:
Npi,nom kháng dẻo mặt cắt ngang danh định dưới tác dụng của nén dọc trục, kN;
Nc,i lực uốn tới hạn, kN.
Giá trị lực uốn tới hạn Nc,j, kN, xác định khi giả thiết cột chống là cột liên tục với mặt cắt ngang không đổi bằng mặt cắt ngang của ống trong, và được xác định theo công thức sau:
|
|
(11) |
trong đó:
E × I là độ cứng uốn của ống trong, trong đó E = 210000 N/mm2 và I mô men quán tính;
l - chiều dài thực của cột.
CHÚ THÍCH: hệ số 0,7 có cân nhắc tới chiều dài vùng bị uốn dọc là gần đúng.
10.3 Phương pháp thử nghiệm chốt và các chi tiết đỡ chốt
10.3.1 Mục tiêu thử nghiệm
Trên cơ sở số liệu các kết quả thử nghiệm để xác định khả năng chịu tải chốt chặn khi làm việc cùng các chi tiết đỡ chốt.
10.3.2 Công tác chuẩn bị thử nghiệm
Cắt phần cột chống có cơ cấu điều chỉnh chiều dài với các kích thước sau khi cắt thể hiện trên Hình 11. Lắp phần cột chống được cắt kể trên vào thiết bị thử nghiệm nén với hai đầu ống cắt được tỷ vào hai tấm tỷ ở hai đầu. Lắp các thiết bị đo để ghi các dữ liệu chuyển vị tương đối của ống trong so với ống ngoài.
10.3.3 Trình tự tiến hành thử nghiệm
Việc chất tải lên mẫu thử nghiệm tiến hành theo 10.1.2. Các giá trị chuyển vị được lưu sau mỗi lần tăng tải. Tải được tăng đến khi hết khả năng tăng và lưu kết quả giá trị tải thử lớn nhất.
10.3.4 Hiệu chỉnh kết quả thử nghiệm
Tải trọng phá hủy của thử nghiệm Ru, được xác định bằng cách giảm theo tỷ lệ giữa cường độ lực kéo phá hủy danh định và cường độ lực kéo phá hủy thực tế của chi tiết được thử nghiệm phá hủy đó.
Kết quả được tính theo 10.1.3.
CHÚ THÍCH: Xem kết hợp 9.4.1.2.
10.4 Phương pháp thử nghiệm bảo vệ chống tự thu ngắn ngẫu nhiên
Treo ngược cột chống bằng tấm đế của ống ngoài theo phương thẳng đứng. Sử dụng cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột nâng ống trong lên và thu cột về ngắn nhất. Thả ống rơi tự do.
|
a) Đoạn cột chống được cắt với cơ cấu điều chỉnh độ dài cột loại ren hở |
b) Đoạn cột chống được cắt với cơ cấu điều chỉnh độ dài cột loại ren kín |
Hình 11 - Sơ đồ đoạn cột được cắt để thử nghiệm cơ cấu điều chỉnh độ dài cột chống
Kết quả tất cả các thử nghiệm và tính toán đối với tất cả các cột chống kiểm tra phải được ghi trong báo cáo thử nghiệm, bao gồm các thông tin sau đây:
a) tên của phòng thí nghiệm và chuyên gia chịu trách nhiệm;
b) ký hiệu cột chống thử nghiệm theo điều 5, nhãn hiệu thương mại hoặc tên của nhà sản xuất.
c) thông tin được nhà sản xuất cung cấp (ví dụ, các bản vẽ, kích thước, đặc tính của vật liệu);
d) thông tin về thiết bị thử nghiệm và các bước tiến hành thử nghiệm;
e) các kích thước và độ lệch so với các giá trị kích thước danh định của nhà sản xuất;
f) xác nhận sự phù hợp giữa các đặc tính kỹ thuật thực tế của vật liệu cột chống với các số liệu về vật liệu mà nhà sản xuất cung cấp;
g) tất cả các giá trị đo, tính toán và các kết quả thử nghiệm. Đặc tính về độ cứng, phải được thể hiện bằng đồ thị;
h) các thông tin cần thiết khác, ví dụ như các biến dạng dẻo.
Nhãn cột chống phải được dập nỗi trên thân cột chống hoặc dập nỗi trên tấm kim loại và hàn vào thân cột chống. Nhãn cột chống phải được phủ lớp bảo vệ và phải rõ ràng dễ đọc sau khi phù lớp bảo vệ. Chiều cao của chữ hoặc ký hiệu không nhỏ hơn 4 mm và độ dập sâu tối thiểu là 0,2 mm.
Nhãn cột chống phải ở vị trí dễ nhìn khi cột chống đặt theo phương thẳng đứng với ống ngoài ở dưới.
Nhãn cột chống phải có các thông tin và thứ tự ghi thông tin như sau:
- Tiêu chuẩn áp dụng TCVN 13661:2023;
- Tên hoặc nhãn hiệu thương mại của nhà sản xuất;
- Năm sản xuất (2 chữ số cuối cùng);
- Nhóm cột chống (xem Bảng 1);
- Mức kiểm tra chất lượng (xem Phụ lục E), nếu Phụ lục E được áp dụng (Phụ lục E không bắt buộc áp dụng chỉ có tính tham khảo);
- Ký hiệu của hệ thống kiểm định độc lập (chỉ dành cho mức kiểm tra chất lượng M), trong trường hợp tiến hành kiểm tra chất lượng theo Phụ lục E.
Ví dụ - TCVN 13661:2023 cột chống 97 B 30 L
Các cột chống được sản xuất từ các ống thép theo tiêu chuẩn EN 39, ghi nhãn hiệu với số “3”, điều này có nghĩa là những cột chống này cho phép sử dụng khóa giáo theo tiêu chuẩn EN 74.
Các công thức tính toán các đặc trưng của ống
Hỉnh A.1 - Các ký hiệu để tính toán các đặc trưng tiết diện ngang ống thép
|
trong đó: |
|
|
|
Agr |
diện tích toàn bộ, mm2; |
|
|
An |
diện tích thực, mm2; |
|
|
Igr |
mô men quán tính toàn bộ, mm4; |
|
|
ln |
mômen quán tính thực, mm4; |
|
|
|
mô men kháng đàn hồi toàn bộ, mm3; |
|
|
|
mô men kháng đàn hồi thực, mm3; |
|
|
|
mô men kháng dẻo toàn bộ, mm3; |
|
|
|
mô men kháng dẻo thực, mm3; |
|
|
li |
mô men quán tính lý thuyết của ống có lỗ, mm4; |
|
|
R |
bán kính ngoài của ống thép, mm; |
|
|
r |
bán kính trong của ống thép, mm; |
|
|
d |
đường kính của lỗ chốt, mm; |
|
|
a |
khoảng cách giữa các lỗ chốt, mm; |
|
|
φR |
góc tạo bởi giữa bán kính đi qua cạnh ngoài của lỗ với trục trung hòa của ống trong, độ; |
|
|
φr |
góc tạo bởi giữa bán kính đi qua cạnh trong của lỗ với trục trung hòa của ống trong, độ. |
|
Các công thức tính toán các lực kháng của liên kết chốt chặn (xem 9.4.2.2)
B.1 Tính lực kháng cắt Rs.p theo công thức sau:
|
Rs,p = 0,6 × As × ƒu,p |
(B.1) |
trong đó:
ƒu,p giới hạn bền kéo của vật liệu chốt chặn;
As diện tích mặt cắt của chốt chặn.
B.2 Tính lực kháng thành ống chống biến dạng Rb,t theo công thức:
|
Rb,t = 2,12 × ƒy,t × (2t) × d |
(5) |
trong đó:
ƒy,t giới hạn chảy của ống;
t chiều dày thành ống;
d đường kính chốt chặn.
Đánh giá các số liệu thống kê thử nghiệm
C.1 Các số liệu thử nghiệm được xác định theo công thức
|
|
(C.1) |
C.2 Giá trị trung bình và giá trị biến thiên chuẩn của n kết quả thử nghiệm, xác định theo các công thức sau:
|
|
(C.2) |
|
(C.3) |
C.3 Công thức tính 5 % điểm vi phân:
|
|
(C.4) |
trong đó: Hệ số ks tra theo Bảng C.1.
C.4 Đặc tính tải trọng thực xác định theo công thức sau:
|
|
(C.5) |
Bảng C.1 - Giá trị hệ số ks cho công thức tính 5 % điểm vi phân với mức độ tin cậy 75 %
|
n |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
ks |
5,12 |
3,15 |
2,68 |
2,46 |
2,33 |
2,25 |
2,19 |
2,14 |
2,10 |
2,07 |
2,05 |
2,03 |
|
n |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
ks |
2,00 |
1,99 |
1,98 |
1,96 |
1,95 |
1,94 |
1,93 |
1,92 |
1,92 |
1,91 |
1,90 |
1,90 |
|
n |
26 |
27 |
28 |
29 |
34 |
39 |
44 |
49 |
54 |
55 |
∞ |
|
|
ks |
1,89 |
1,88 |
1,88 |
1,87 |
1,87 |
1,85 |
1,83 |
1,82 |
1,81 |
1,80 |
1,64 |
|
Đánh giá mẫu cột chống thử nghiệm
Để mẫu cột chống thử nghiệm đạt yêu cầu, đơn vị chọn mẫu phải là tổ chức độc lập có uy tín.
Đơn vị này phải thực hiện các công việc sau:
- kiểm tra việc tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn này;
- tiến hành kiểm tra tất cả các tính toán;
- kiểm tra tất cả các thử nghiệm;
- kiểm tra, đánh giá các kích thước hình học của cột và các chi tiết cấu thành cột theo các số liệu cung cấp của nhà sản xuất.
Giấy chứng nhận của tổ chức độc lập cấp cho cột chống thử nghiệm phải trích dẫn số hiệu biên bản thử nghiệm và chỉ rõ loại cột chống theo nguyên tắc đánh số ký hiệu theo Điều 5.
Giấy chứng nhận được cập phải xác nhận rằng việc đánh giá cột chống đã được tiến hành theo các điều phù hợp với tiêu chuẩn này và đạt các yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN 13661:2023.
Kiểm tra quá trình sản xuất cột chống
Nhà sản xuất cột chống phải kiểm tra quá trình sản xuất theo một trong hai phương án sau:
- Kiểm tra chất lượng mức L: Là việc kiểm tra chất lượng sản phẩm bởi nhà sản xuất đã được cấp một trong hai loại chứng chỉ TCVN ISO 9001:2015 hoặc TCVN ISO 9002:2017.
- Kiểm tra chất lượng mức M: Là việc kiểm tra chất lượng sản phẩm được tiến hành bởi một hệ thống cấp chứng chỉ chất lượng độc lập.
Các yêu cầu tối thiểu của việc kiểm tra quá trình sản xuất cột chống được liệt kê trong Bảng E.1 và E.2.
Bảng E.1 - Kiểm tra vật liệu và các chi tiết cụm chi tiết cấu thành cột chống
|
Đối tượng |
Các chỉ số, chỉ tiêu kiểm tra |
Nếu đối tượng kiểm tra được sản xuất bởi nhà sản xuất khác nhà sản xuất cột |
Nếu đối tượng kiểm tra được sản xuất bởi chính nhà sản xuất cột chống |
|
|
Mỗi lô |
Kiểm tra bổ sung |
Chu kỳ kiểm tra |
||
|
Vật liệu |
Phải đáp ứng với tiêu chuẩn có liên quan trong 6.1 |
Phải có giấy chứng nhận phù hợp loại 2.1 của tiêu chuẩn EN 10204:1991 |
Kiểm tra ngẫu nhiên vật liệu nhập |
Không áp dụng |
|
Ống thép |
Vật liệu, kích thước và dung sai phù hợp với mỗi tiêu chuẩn có liên quan |
Phải có giấy chứng nhận phù hợp loại 2.1 của tiêu chuẩn EN 10204:1991 |
Không áp dụng |
|
|
Giới hạn chảy cao |
Phải có giấy chứng nhận phù hợp loại 2.3 của tiêu chuẩn EN 10204:1991 |
|||
|
Đai ốc, chốt chặn, ren ống ngoài |
Vật liệu, kích thước, dung sai phù hợp với tiêu chuẩn cụ thể |
Phải có giấy chứng chỉ phù hợp tiêu chuẩn EN 10204:1991 (2.1) (giấy chứng nhận phù hợp 2.1) |
1 ‰, ngoại trừ vật liệu |
|
|
CHÚ THÍCH: Nhà sản xuất có thể sản xuất cột chống với tiêu chuẩn có yêu cầu cao hơn tiêu chuẩn EN 10204:1991. |
||||
Bảng E.2 - Kiểm tra cột chống xuất xương
|
Đối tượng |
Các chỉ số, chỉ tiêu kiểm tra |
Giới hạn lệch chuẩn |
Chu kỳ kiểm tra |
|
|
Kiểm tra nội bộ |
Kiểm tra bởi Bên thứ ba (mức M) |
|||
|
Chiều dài cột chống |
Khi cột chống dài nhất |
+10 mm/ 0 mm |
Kiểm tra tối thiểu 1 ‰ số cột sản xuất trong 1 ngày và nếu số cột nhỏ hơn 1000/ngày thì kiểm tra tối thiểu 1 cột. |
Mỗi năm thanh tra tối thiểu 2 lần, mỗi lần thanh tra phải kiểm tra tối thiểu 03 cột cho mỗi nhóm cột đang được sản xuất tại thời điểm thanh tra |
|
Khi cột chống ngắn nhất |
0 mm/-10 mm |
|||
|
Các tấm đầu cột tấm đỡ trên hình dĩa |
Độ vuông góc với đường tâm cột chống |
1,0° |
||
|
Lệch tâm so với đường tâm cột chống |
± 2 mm |
|||
|
Độ phẳng |
1 mm |
|||
|
Lỗ cắm chốt trên thân ống trong |
Đường kính |
± 0,3 mm |
||
|
Độ lệch giữa đường tâm lỗ khoan so với trục của ống trong |
± 0,5 mm |
|||
|
Ren ống ngoài (nếu phần ren riêng) |
Lệch tâm so với ống ngoài |
0,5 mm |
||
|
Khe hở giữa hai ống trong và ống ngoài tại đoạn lồng nhau |
Góc nghiêng |
+ 20 % giá trị theo 9.2.3.2 |
||
|
Bảo vệ chống kẹt tay |
Khoảng cách an toàn theo 7.7 khi cột chống ngắn nhất |
Các giá trị khoảng cách nhỏ hơn là không đạt yêu cầu |
||
|
Các mối hàn |
Chiều dày và chất lượng mối hàn |
Phù hợp 7.2 và kích thước bản vẽ chế tạo |
||
|
Bảo vệ chống tự tụt ngắn cột chống |
Làm rơi cột 3 lần theo 10.4 |
Nếu ren bị lỏng ra thì phải loại |
||
|
Nhãn hiệu cột |
Đầy đủ về nội dung và dễ đọc |
Phù hợp Điều 14 và kích thước bản vỗ chế tạo |
||
Mục lục
Lời nói đầu
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện dẫn
3 Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu
4 Phân loại cột chống
5 Ký hiệu cột chống
6 Vật liệu
6.1 Quy định chung
6.2 Các yêu cầu về gia công nguội
6.3 Bảo vệ chống ăn mòn
7 Yêu cầu về kết cấu
7.1 Các yêu cầu đối với ống thép
7.2 Yêu cầu đối với công tác hàn
7.3 Yêu cầu đối với cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống
7.4 Bảo vệ chống tự thu ngắn cột chống một cách ngẫu nhiên
7.5 Các yêu cầu đối với các tấm đầu cột
7.6 Tấm đỡ trên có thành bên cố định dạng chữ “U” hoặc dạng chốt dĩa
7.7 Chống kẹt tay
7.8 Khoảng điều chỉnh nhỏ nhất của cột
7.9 Chiều dài đoạn lồng nhau giữa ống trong và ống ngoài
7.10 Các dữ liệu về cột chống mà nhà sản xuất phải cung cấp
8 Khả năng chịu tải danh định của cột chống
9 Phương pháp kiểm tra cột chống
9.1 Yêu cầu chung
9.2 Kiểm tra khả năng chịu tải bằng phương pháp tính toán
9.2.1 Yêu cầu chung
9.2.2 Hệ thống tĩnh
9.2.3 Các sai lệch
9.2.4 Độ bền
9.2.5 Độ bền của ống
9.2.6 Kiểm tra khả năng chịu tải
9.3 Kiểm tra khả năng chịu tải thực tế của cột chống bằng các phương pháp thử nghiệm
9.4 Kiểm tra khả năng chịu tải của cơ cấu điều chỉnh chiều dài cột chống
9.4.1 Cơ cấu tinh chỉnh chiều dài
9.4.2 Liên kết chốt chặn
9.5 Kiểm tra bảo vệ chống tự thu ngắn ngẫu nhiên của cột chống
10 Các phương pháp thử nghiệm cột chống
10.1 Quy định chung
10.1.1 Phương pháp lấy mẫu thử nghiệm
10.1.2 Phương pháp chất tải
10.1.3 Xử lý số liệu thử nghiệm
10.2 Phương pháp thử nghiệm khả năng chịu tải cột chống
10.2.1 Quy định chung
10.2.2 Đặc tính vật liệu
10.2.3 Lắp đặt cột vào thiết bị thử nghiệm
10.2.4 Đo chuyển vị ngang cột chống
10.2.5 Tải trọng phá hủy
10.2.6 Quy đổi các kết quả thử nghiệm, Ru'
10.3 Phương pháp thử nghiệm chốt và các chi tiết đỡ chốt
10.3.1 Mục tiêu thử nghiệm
10.3.2 Công tác chuẩn bị thử nghiệm
10.3.3 Trình tự tiến hành thử nghiệm
10.3.4 Hiệu chỉnh kết quả thử nghiệm
10.4 Phương pháp thử nghiệm bảo vệ chống tự thu ngắn ngẫu nhiên
11 Báo cáo thử nghiệm
12 Ghi nhãn
Phụ lục A (quy định) Các công thức tính toán các đặc trưng của ống
Phụ lục B (quy định) Các công thức tính toán các lực kháng của liên kết chốt chặn
Phụ lục C (quy định) Đánh giá các số liệu thống kê thử nghiệm
Phụ lục D (tham khảo) Đánh giá mẫu cột chống thử nghiệm
Phụ lục E (tham khảo) Kiểm tra quá trình sản xuất cột chống
Ý kiến bạn đọc
