Tìm hiểu về liên kết bu lông trong kết cấu thép chuẩn kỹ thuật

Liên kết bu lông là một trong những phương pháp phổ biến nhất dùng để kết nối các cấu kiện trong hệ kết cấu thép. Với ưu điểm nổi bật như dễ thi công, tháo lắp linh hoạt, không gây biến dạng cấu kiện như hàn, liên kết bu lông được sử dụng rộng rãi trong nhà xưởng, nhà thép tiền chế, cầu đường và nhiều công trình dân dụng – công nghiệp khác. Trong các công trình nhà xưởng, nhà thép tiền chế, cầu đường hay kết cấu tầng cao, liên kết bu lông trong kết cấu thép không chỉ giúp đảm bảo độ bền, ổn định mà còn hỗ trợ quá trình bảo trì, thay thế thuận tiện hơn về sau.

Liên kết bu lông trong kết cấu thép

1. Tìm hiểu về bu lông liên kết

Để hiểu rõ về liên kết bu lông trong kết cấu thép, trước tiên chúng ta cần nắm được bu lông liên kết là gì và được phân loại như thế nào trong thi công thực tế.

1.1. Cấu tạo của bu lông liên kết

Bu lông liên kết thường bao gồm ba bộ phận chính: thân bu lông, mũ bu lông và vòng đệm. Mỗi bộ phận có chức năng riêng biệt nhưng kết hợp chặt chẽ để tạo nên khả năng chịu lực đồng đều và hiệu quả.

Bu lông liên kết trong kết cấu thép

- Thân bu lông là phần chính có ren, thường có dạng trụ tròn đều. Nó chịu lực kéo hoặc cắt tùy theo vị trí lắp đặt. Kích thước phổ biến dao động từ M12 đến M36, tùy theo cấp bền và yêu cầu kỹ thuật của công trình.
- Mũ bu lông có hình lục giác, giúp siết chặt bằng dụng cụ như cờ lê, mỏ lết. Đối với bu lông cường độ cao, mũ bu lông còn được thiết kế để đảm bảo lực siết đồng đều, chống trượt và hạn chế hư hỏng đầu siết.
- Vòng đệm (long đen) đóng vai trò tăng diện tích tiếp xúc, phân bổ lực siết đều hơn, giúp giảm ma sát trực tiếp giữa mũ bu lông và bề mặt cấu kiện thép, đồng thời chống xoay và tuột ren.
 

1.2. Phân loại bu lông liên kết trong kết cấu thép

Liên kết được phân thành nhiều loại. Mỗi loại bu lông sẽ có các đặc điểm, ứng dụng và cách thi công riêng biệt.

Bu lông liên kết trong kết cấu thép dạng thô

- Bu lông thô: Thường có cấp bền 4.6 hoặc 5.6, không yêu cầu độ chính xác cao khi gia công lỗ. Loại này thường dùng trong các liên kết phụ, không chịu tải trọng lớn. Thi công nhanh, chi phí rẻ nhưng không phù hợp với kết cấu chính.

- Bu lông tinh: Có độ chính xác cao hơn, cấp bền thường từ 6.8 đến 8.8. Thích hợp cho các liên kết yêu cầu trung bình, phổ biến trong các công trình dân dụng, dễ mua và dễ lắp đặt.

- Bu lông cường độ cao: Cấp bền cao (8.8, 10.9, 12.9), chuyên dùng trong các liên kết chịu lực lớn như dầm – cột, cột – móng. Loại bu lông này yêu cầu mô-men siết đúng kỹ thuật và kiểm soát chặt chẽ trong thi công.

​➡️ KHÁM PHÁ CÁC LOẠI BU LÔNG PHỔ BIẾN TRÊN THỊ TRƯỜNG:
   > CÁC LOẠI BULONG LỤC GIÁC CHÌM
   > CÁC LOẠI BULONG LIÊN KẾT
   > CÁC LOẠI BULONG CHỊU LỰC
 

Bảng so sánh các loại bu lông liên kết:
 

2. Các hình thức liên kết bu lông trong kết cấu thép

Trong thiết kế và thi công kết cấu thép, lựa chọn hình thức liên kết phù hợp đóng vai trò quyết định đến độ ổn định, khả năng truyền lực và tuổi thọ của công trình. Hai hình thức phổ biến nhất của liên kết bu lông là liên kết ghép chồng và liên kết có bản ghép.
 

2.1. Liên kết ghép chồng

Liên kết ghép chồng là dạng liên kết đơn giản, trong đó các tấm thép được đặt trực tiếp chồng lên nhau. Các bu lông sẽ xuyên qua toàn bộ lớp thép, sau đó siết chặt để tạo nên liên kết cơ học nhờ vào sự tiếp xúc trực tiếp giữa các mặt kim loại. Khi có tải trọng tác động, lực sẽ được truyền từ cấu kiện này sang cấu kiện khác thông qua ma sát bề mặt và lực nén do bu lông tạo ra.

Hình thức liên kết ghép chồng trong kết cấu thép

Ưu điểm chính của liên kết ghép chồng là thi công nhanh, dễ kiểm soát chất lượng, không yêu cầu bản mã trung gian. Hình thức này thường được áp dụng tại các vị trí có tiết diện giao nhau đơn giản như mối nối dầm – dầm, liên kết bản cánh – bản bụng của dầm hộp, hoặc trong các cấu kiện có dạng lắp nối tuyến tính.

Nhược điểm, để liên kết ghép chồng hoạt động hiệu quả, cần đảm bảo bề mặt tiếp xúc giữa các cấu kiện phải được gia công phẳng, không có gỉ sét hoặc dầu mỡ làm giảm ma sát. Ngoài ra, các bu lông cần được siết đúng mô-men để tạo lực nén đủ lớn, từ đó phát huy tối đa khả năng truyền tải thông qua ma sát bề mặt.
 

2.2. Liên kết có bản ghép

Khác với liên kết ghép chồng, liên kết có bản ghép sử dụng thêm một hoặc nhiều bản mã trung gian để kết nối các cấu kiện lại với nhau. Các bu lông sẽ đi xuyên qua cấu kiện chính và bản mã, từ đó tạo nên một liên kết ba lớp – tăng khả năng phân bố tải trọng đồng đều và hạn chế ứng suất tập trung tại các đầu mối.

Hình thức liên kết có bản ghép trong kết cấu thép

Liên kết có bản ghép đặc biệt phù hợp trong các trường hợp cấu kiện không thể chồng trực tiếp, hoặc cần điều chỉnh dung sai, khoảng cách, góc lệch giữa các cấu kiện trong quá trình thi công. Đây là giải pháp được ưa chuộng trong các liên kết phức tạp như nút giao cột – dầm, liên kết cột – móng bằng bu lông neo, hay các hệ kết cấu tổ hợp như giàn không gian, giàn thép dạng cầu.

Ưu điểm nổi bật của hình thức này là tính linh hoạt và khả năng xử lý sai số cao khi lắp dựng. Ngoài ra, nó còn giúp hạn chế việc phải khoan cắt, gia công lại cấu kiện tại công trình – điều này đặc biệt quan trọng trong các công trình có yêu cầu kỹ thuật cao hoặc cần rút ngắn tiến độ thi công.

Nhược điểm, liên kết có bản ghép thường đòi hỏi nhiều bu lông hơn, cần bản mã chế tạo chính xác và quá trình lắp đặt cần phối hợp tốt giữa bản vẽ và thực tế thi công.
 

3. Cách bố trí liên kết bu lông trong kết cấu thép

Việc bố trí bu lông đúng cách giúp đảm bảo truyền lực hiệu quả và giữ ổn định cho toàn bộ hệ kết cấu. Dưới đây là các phương pháp bố trí thường dùng:
 

3.1. Song song

Các bu lông được sắp xếp thẳng hàng, đều nhau theo một hoặc hai phương. Bố trí song song giúp thi công nhanh, dễ kiểm soát, đơn giản trong thiết kế bản vẽ và giảm thời gian gia công. Tuy không tối ưu hoàn toàn về mặt phân bố tải trọng, nhưng trong các liên kết đơn giản như bản mã kết nối thanh giằng, các vị trí không chịu tải lớn hoặc đồng đều về lực thì đây vẫn là giải pháp hiệu quả.

Bố trí bu lông liên kết kiểu song song

Ưu điểm:

- Dễ thi công, dễ gia công bản mã và lắp dựng nhanh.

- Dễ kiểm tra, đo đạc kích thước và nghiệm thu.

- Phù hợp với các kết cấu tuyến tính hoặc nhịp nhỏ.
 

3.2. So le

Bu lông được bố trí theo dạng zích-zắc, xen kẽ giữa các hàng bu lông. Cách bố trí này giúp phân tán lực tốt hơn, giảm hiện tượng tập trung ứng suất tại một vị trí, từ đó tăng khả năng chịu tải của liên kết và kéo dài tuổi thọ công trình.

Bố trí bu lông liên kết kiểu so le

Ưu điểm:

- Phân bố lực đều hơn, tối ưu hiệu quả truyền lực.

- Hạn chế nguy cơ phá hoại do ứng suất cục bộ.

- Phù hợp với các kết cấu chịu tải trọng lớn, dao động mạnh hoặc tác động lặp.
 

3.3. Đối hình với thép

Trong cách bố trí này, bu lông được đặt đối xứng qua trục hoặc tâm tiết diện của cấu kiện. Đây là kiểu bố trí tối ưu về mặt hình học và cân bằng tải trọng, thường được áp dụng trong kết cấu chịu uốn – xoắn, hoặc các chi tiết cần đảm bảo tính ổn định cao.

Bố trí bu lông liên kết kiểu đối hình với thép

Ưu điểm:

- Tăng khả năng ổn định và giảm hiện tượng lệch tâm.

- Phân bổ đều lực kéo/cắt lên toàn bộ tiết diện.

- Đảm bảo tính thẩm mỹ và đối xứng trong thiết kế.

Liên kết bu lông trong kết cấu thép đóng vai trò quan trọng trong thi công kết cấu thép hiện đại, từ nhà xưởng, nhà thép tiền chế đến các công trình công nghiệp lớn. Việc lựa chọn đúng loại bu lông, bố trí chuẩn kỹ thuật và thi công đúng cách sẽ giúp công trình đảm bảo độ bền, ổn định và an toàn lâu dài. Nếu bạn đang tìm kiếm bu lông kết cấu chuẩn DIN, độ bền cao, hàng chính hãng hãy liên hệ ngay với Kokentech – đơn vị chuyên cung cấp bu lông, đai ốc, tắc kê, phụ kiện liên kết uy tín hàng đầu.
 

📞 Hotline: 0912367066
🌐 Website: https://kokentech.com.vn
📍 Địa chỉ: Tổ Dân Số 1, Thị Trấn Chi Đông, Huyện Mê Linh, Hà Nội

➡️ Xem thêm: 
      > Kinh nghiệm chọn mua ốc lục giác đầu dù chính hãng giá tốt
      > Mua Bu Lông Lục Giác Chìm Đầu Trụ Ở Đâu Uy Tín?
      > Mua bulong lục giác chìm đầu bằng giá tốt chọn Kokentech
      > Cấp độ bền của bu lông là gì? Bảng tra Đầy đủ, Chi tiết