Im Hochbau, Die Stärke und Stabilität von Verbindungen sind für die Gesamtleistung einer Struktur von größter Bedeutung. Ein kritischer Aspekt des Verbindungsdesigns ist die Säulenspleißverbindung, wo die Verbindung zweier Säulen ein zentraler Punkt ist. Um die Integrität solcher Verbindungen sicherzustellen, Ingenieure können sich an das American Institute of Steel Construction wenden (AISC) 360-16 Spezifikation. Jedoch, mit dem Fortschritt der Technologie, Verbindungsdesign-Software wie SkyCiv bietet eine benutzerfreundliche Alternative, die den Prozess vereinfacht und sich nicht nur als effektiv, sondern auch als kosteneffizient erweist.
Die Berechnungen hinter Säulenspleißverbindungen
Die Berechnung der Kapazität einer Säulenspleißverbindung kann eine komplexe Aufgabe sein. Jedoch, AISC 360-16 bietet Ingenieuren einen umfassenden Leitfaden, der die komplizierten Berechnungen in überschaubare Schritte unterteilt. Diese Spezifikation beschreibt die Verfahren zur Bestimmung der axialen Tragfähigkeit, Momentkapazität, und Scherkapazität einer Säulenspleißverbindung.
Während manuelle Berechnungen ein Markenzeichen traditioneller Ingenieurspraktiken sind, Das digitale Zeitalter hat neue Werkzeuge hervorgebracht, die den Designprozess erheblich beschleunigen können. Hier gefällt Ihnen Verbindungsdesign-Software SkyCiv kommt ins Spiel. Die intuitive Benutzeroberfläche von SkyCiv ermöglicht es Ingenieuren, Spalteninformationen einzugeben, Plattengrößen, Schraubenspezifikationen, und Ladebedingungen problemlos. Mit dem Spaltenspleißrechner von SkyCiv, Das Entwerfen von Säulenverbindungsverbindungen wird zu einem optimierten Prozess, der es Ingenieuren ermöglicht, sich auf das Design selbst und nicht auf die Berechnungen zu konzentrieren.
SkyCiv: Ein Game-Changer im Verbindungsdesign
Was SkyCiv von seinen Mitbewerbern unterscheidet, ist nicht nur seine benutzerfreundliche Oberfläche, sondern auch seine Erschwinglichkeit. In einer Welt, in der sich die Kosten für Engineering-Software schnell summieren können, SkyCiv bietet eine kostengünstige Lösung, die keine Kompromisse bei der Qualität eingeht. Egal, ob Sie ein erfahrener Profi oder ein angehender Ingenieur sind, Das Preismodell von SkyCiv stellt sicher, dass das Verbindungsdesign für alle zugänglich wird.
Schrauben oder Schweißen: Auswahl der richtigen Verbindungsmethode
Wenn es um Säulenspleißverbindungen geht, Die Wahl zwischen Schrauben und Schweißen kann erhebliche Auswirkungen auf die Konstruktion haben. Obwohl beide Methoden ihre Vorzüge haben, Aufgrund ihrer Vielseitigkeit und einfachen Implementierung ist die Verschraubung die am häufigsten bevorzugte Option. Bolzen bieten den Vorteil, dass sie verstellbar und austauschbar sind, Dies ist in Szenarien, in denen Anpassungen oder Modifikationen erforderlich sein könnten, von wesentlicher Bedeutung.
Vorbereiten der Stützenkontaktfläche: Mit der “Fit zum Tragen” Ansatz
Eine faszinierende Technik, die Ingenieure häufig zur Optimierung von Säulenspleißverbindungen einsetzen, ist die Vorbereitung der Säulenkontaktfläche für a “erträglich” Zustand. Dabei muss sichergestellt werden, dass die Kontaktflächen der Säulen richtig ausgerichtet sind und sich vollständig berühren. Dadurch, Die Druckkräfte werden durch Lager übertragen und verlassen sich nicht ausschließlich auf die Schrauben. Dies verbessert nicht nur die strukturelle Integrität der Verbindung, sondern verleiht dem Design auch ein Element der Kosteneffizienz.
Die Notwendigkeit von Säulenspleißverbindungen
Säulenspleißverbindungen spielen eine entscheidende Rolle in Szenarien, in denen Säulen verlängert werden müssen, ersetzt, oder aus verschiedenen Gründen verbunden. Diese Szenarien treten auf, wenn die Höhe einer Struktur die Standardlänge der verfügbaren Stützen überschreitet, oder wenn aufgrund von Designänderungen eine Nachrüstung erforderlich ist, Modifikationen, oder Erweiterung. In solchen Fällen, Gut geplante und ausgeführte Stützenverbindungsverbindungen sind für die Aufrechterhaltung der Stabilität und Sicherheit der Struktur von entscheidender Bedeutung.
Nun zur Verwendung der SkyCiv-Software.
Der Designcode kann AISC sein 360-16 ASD oder LRFD. Einheiten können Englisch/Imperial oder SI/Metrisch sein. Klicken Sie nun auf die “Säulenspleiß” Fliese.
Registerkarte „Projekt“.
Hier können Sie die Details des Projekts angeben, an dem Sie gerade arbeiten.
Registerkarte „Montage“.
Unter Assembly gibt es drei Registerkarten. Hier legen Sie die untere Spalte fest, Obere Spalte, und Verbindung (Flanschplatte und Stegplatte) Eigenschaften.
Registerkarte „Untere Spalte“.
Hier können Sie den Querschnitt/die Form der unteren Säule und deren Materialgüte festlegen. Sie können entweder A992- oder A36-Material wählen. Aber wenn Sie ein anderes Material verwenden, Sie können Benutzerdefiniert wählen und die Fy- und Fu-Werte manuell eingeben.
Obere Spaltenregisterkarte
Ähnliche Eingaben mit der unteren Spaltenregisterkarte, aber mit einem Zusatz, der angibt, ob die Spalten tragfähig sind oder nicht. Wenn Sie auswählen “JA”, Dies bedeutet, dass die Drucklast an der Stützenkontaktfläche und nicht an der Schraubverbindung ausgelegt wird, Dies führt effektiv zu einer wirtschaftlicheren Konstruktion, aber Sie müssen auch sicherstellen, dass Sie Ihrem Hersteller mitteilen, dass die Säulen ordnungsgemäß für die Belastbarkeit vorbereitet sind.
Registerkarte „Verbindung“. – Flanschplattenknopf
Hier können Sie die Eigenschaften der Flanschplatte festlegen. Materialqualität A36, A992 oder A572.GR50, Sie können aber auch angeben “Benutzerdefiniert” und manuell Fy und Fu eingeben. Stellen Sie das b ein (Breite), h (Höhe), und denke (Dicke) der Platte. Vergessen Sie jetzt nicht, sich den 3D-Renderer genau anzusehen und sicherzustellen, dass die Plattengeometrie sinnvoll ist. Stellen Sie einfach sicher, dass genügend Platz für die Schrauben vorhanden ist, die später auf der Halterungslasche angebracht werden.
Registerkarte „Verbindung“. – Schaltfläche „Webplatte“.
Ähnlich den Tasteneingängen der Flanschplatte. Und wieder, Stellen Sie sicher, dass die Verbindung sinnvoll ist, indem Sie sich den 3D-Renderer ansehen. Profitieren Sie von seiner Funktionalität.
Befestigung 1-4 Tab
Hier können Sie die Schraubeninformationen für die Flanschplatten- und Stegplattenverbindungen angeben.
Befestigung 1 – Flanschplatte zum unteren Säulenflansch
Befestigung 2 – Flanschplatte zum oberen Säulenflansch
Befestigung 3 – Stegplatte zum unteren Stützensteg
Befestigung 4 – Stegplatte zum oberen Stützensteg
Zuerst, Geben Sie die Bolzenlochtypen am Stützenflansch/-steg und an den Flansch-/Stegplatten an. Verarbeiter bevorzugen normalerweise die Verwendung von Standardlöchern (STD) am Mitglied und übergroße Löcher (OVS) an der Flanschplatte, um eine bessere Montage vor Ort zu ermöglichen.
Als nächstes, Wählen Sie das Schraubenmaterial oder die Güte aus. Sie können entweder A307 wählen, A325, A490, oder eine benutzerdefinierte Eingabe. N- oder X-Bolzen für lagerartige Verbindungen und SC für rutschkritische Verbindungen. Beachten Sie, dass schlupfkritische Verbindungen im Allgemeinen eine geringere Schraubenkapazität haben. Verwenden Sie SC nur bei vermutetem Schlupf in Kraftrichtung. In diesem konkreten Beispiel, wenn Sie OVS-Löcher an Trägern oder Platten verwenden, die Schraube wird automatisch als schlupfkritisch geprüft. Wie bei N gegen X, X hat eine größere Schraubenscherkapazität, aber Sie müssen sicherstellen, dass die Schraubengewinde von der Scherebene ausgeschlossen sind, daher müssen Sie dies dem Monteur ordnungsgemäß mitteilen. Und für SC(Ein) gegen SC(B.), SC(B.) hat eine größere Bolzenkapazität, aber Sie benötigen auch eine gründlichere Reinigung der Lagen, beispielsweise dem, SSPC-SP6 oder kommerzielle Strahlreinigung.
Als nächstes, Schraubendurchmesser angeben. Sie können zwischen 5/8 wählen″ bis 1-1/2″ Durchmesser oder die entsprechenden metrischen Einheiten. Dann, Schraubenanordnung angeben. Sie können bis zu wählen 8 Bolzenreihen und 12 Bolzensäulen. Vergessen Sie nicht, den Schraubenreihenabstand anzugeben, Bolzenspaltenabstand, und Bolzenmaß auch. Wie für die “Kante” Eingang, Dies ist der Abstand vom Säulenende bis zur ersten Bolzensäule.
Registerkarte Lasten
Vergessen Sie nicht, die Druck-/Zuglast „Fy“ einzugeben., horizontale Querlast unter „Fz“, und starke Achsmomentbelastung unter „Mx“. Bewegen Sie den Mauszeiger über die Tooltips, um eine bessere Vorstellung von der Richtung dieser Lasten zu erhalten.
Registerkarte „Analyse“.
Und schlussendlich, klicken “Führen Sie Designprüfungen durch”. Wenn Sie erforderliche Eingaben auf den vorherigen Registerkarten verpasst haben, Dadurch werden Sie aufgefordert, die fehlenden Eingaben auszufüllen.
Nach dem Klicken “Führen Sie Designprüfungen durch”, Sie können eine Zusammenfassung sehen, ob Ihre Verbindung fehlgeschlagen ist oder nicht. Wenn es fehlgeschlagen ist, Ändern Sie die Eingaben in den vorherigen Registerkarten manuell und dann, klicken “Designprüfungen erneut ausführen”. Wenn es endlich passt, klicken “Berechnungsbericht abrufen” um den ausführlichen Bericht zu sehen.
Was Sie oben sehen, ist ein Ausschnitt des detaillierten Berechnungsberichts. Wie du siehst, es gibt einen Verweis auf das AISC-Handbuch und/oder die Spezifikation. Dies sollte es dem unterzeichnenden Ingenieur erleichtern, die Berechnungen zu überprüfen. Unsere Berechnungen sind sehr gut lesbar. Es ist ähnlich wie im Handbuch geschrieben, Spezifikation, oder Gestaltungsanleitungen.
Hierist eine PDF-Kopie des vollständigen detaillierten Berechnungsberichts. Hör zu!
