SkyCiv-Doppelwinkelverbindungsrechner

Dies ist die häufigste Scherverbindung im Baustahlbereich, und seine Aufgabe ist eng: Tragen Sie Schwerkraftlasten aus einem Balken heraus und in den Träger oder die Säule, die ihn trägt.

Der Rechner vergleicht die Kapazität mit dem AISC 360 Grenzwertzustände, die gelten, Schraubenscherung, Lager, herausreißen, Blockscher- und Schweißfestigkeit, in LRFD oder ASD. Sowohl geschraubte als auch geschweißte Anordnungen werden unterstützt.

Zwei L-Formen aus Stahl, die Rücken an Rücken auf beiden Seiten des Stegs eines Trägers platziert sind, Übertragung der Endreaktion, meist vertikale Scherung, in einen Säulenflansch, Stützensteg oder Primärträger.

Die Winkel liegen zwischen der Bahn, Die darin verlaufenden Befestigungselemente kreuzen also zwei Scherebenen und nicht nur eine. Das verdoppelt ihre Kapazität ungefähr im Vergleich zu einem ansonsten identischen Einzelwinkeldetail, Das ist der ganze Grund, warum die Vereinbarung existiert.

Es verhält sich wie eine einfache Unterstützung. Der Balken kann sich an seinen Enden frei drehen, ohne dass ein nennenswertes Biegemoment auf die ihn tragenden Elemente ausgeübt wird.

Woraus die Verbindung besteht, hängt davon ab, ob sie verschraubt oder geschweißt ist:

• Winkelbeine: zwei Stahlwinkelprofile, gleiches oder ungleiches Bein, Einklemmen der Trägerbahn.
• Webverschlüsse: Bolzen oder Schweißnähte, die die herausragenden Schenkel beider Winkel durch den Trägersteg verbinden.
• Stützbefestigungen: Bolzen oder Schweißnähte, mit denen die verbleibenden Beine an der Stützsäule oder dem Träger befestigt werden.
• Unterstützter Balkensteg: übernimmt die Scherübertragung, und wird auf örtliche Bruch- und Tragfähigkeit geprüft.
• Flansch oder Steg des Stützelements: die Landefläche, an der die Verbindung befestigt wird.

Die Herstellung bleibt einfach, da nichts festgehalten oder festsitzt. Die Teile müssen nur so gut ausgerichtet sein, dass die Befestigungselemente hindurchpassen.

Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo der Scherbedarf groß genug ist, um zweischnittige Verbindungselemente zu benötigen:

• Sekundäre Deckenträger rahmen in Primärträger ein.
• Balken-Stützen-Schubverbindungen in mehrgeschossigen Rahmen, entweder am Steg oder am Flansch.
• Unterstützungsplattformen für schwere Industrieanlagen und -geräte.
• Fußgängerbrücken, Dachstühle und gerahmte Strukturöffnungen.

Die vier Regelungen unterscheiden sich nur darin, was in der Werkstatt und was auf dem Feld erledigt wird:

• Geschraubt-geschraubt: mit dem Trägersteg und dem Tragelement verschraubt. Am einfachsten aufzubauen.
• Geschweißt und verschraubt: mit dem Trägersteg werkstattgeschweißt, vor Ort mit der Stütze oder dem Träger verschraubt.
• Verschraubt-geschweißt: mit dem Trägersteg verschraubt, vor Ort mit der Tragkonstruktion verschweißt.
• Geschweißt-geschweißt: jedes Bein geschweißt, in der Regel auf robusten oder vorgefertigten Rahmen.

Die Wahl zwischen ihnen ist ein Kompromiss zwischen den Herstellungskosten und der Geschwindigkeit, mit der der Stahl steigt. Werkstattschweißen ist pro Schweißnaht günstiger als Feldschweißen, aber Feldbolzen übertrifft beide in der Aufbaugeschwindigkeit.

• Wählen Sie die Abschnittsgrößen aus: der gestützte Balken und das Stützelement, aus den Standard-AISC-Datenbanken.
• Definieren Sie die Winkelgeometrie: Profilabmessungen, Dicke, Länge und Beinausrichtung.
• Konfigurieren Sie die Verbindungselemente: Schraubenqualität, Durchmesser, Abstände und Randabstände, oder Schweißnahtgröße und -länge, für jede Seite des Gelenks.
• Geben Sie die Designkräfte ein: die faktorisierte vertikale Scherung, plus Axiallast, wo sie anfällt, unter LRFD oder ASD.

Berechnung, und die Nutzenverhältnisse und Fehlermöglichkeitsprüfungen kommen wieder zusammen, So können Sie sehen, welcher Grenzzustand am nächsten liegt, bevor Sie sich auf eine Winkelgröße oder Schraubenanordnung festlegen.

Der AISC 360 Grenzzustandsgleichungen für dieses Detail sind nicht schwierig, aber es gibt genug davon, dass es Zeit kostet, den Satz von Hand für jeden Balken auf einer Bodenplatte zu bearbeiten, und wo sich Übertragungsfehler einschleichen.

Durch die Automatisierung lohnt es sich, das Layout zu optimieren und nicht nur zu überprüfen. Ändern Sie die Winkelstärke oder den Schraubenabstand, Sehen Sie, welcher Schachzug sich bewegt, und behalten Sie dabei das maßgebliche Verhältnis im Auge. Die Schritt-für-Schritt-Berichterstattung ist das, was in die Zeichnungen einfließt.

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