Was ist eine Momentverbindung??
Eine Momentverbindung ist ein Gelenk, das sich überträgt Biegemoment zwischen einer Säule und einem Balken, oder zwischen zwei beliebigen Mitgliedern. Wenn ein Balken an seinem Ende ein inneres Moment trägt, Die Verbindung muss dieses Moment über die Verbindung übertragen, anstatt das Ende frei drehen zu lassen.
Erweiterter Endplattenanschluss, ein Beispiel für eine Momentverbindung. Durch die Bolzen außerhalb des Spannflansches erhält das Paar einen längeren Hebelarm.
Das Ziel einer Moment Verbindung besteht darin, die Enddrehung zu halten, was in analytischer Hinsicht das ist Fixitätscode FFFFFF: in allen drei Translationen und allen drei Rotationen eingeschränkt. Daher werden Momentenverbindungen auch als starre Verbindungen bezeichnet.
AISC 360-16 In Abschnitt B3.4 geht es genauer darum, Und der Unterschied ist wichtig, wenn Sie den Rahmen modellieren. Eine Momentverbindung ist entweder völlig zurückhaltend (NS), welches den Winkel zwischen den Mitgliedern festlegt und die FFFFFF-Annahme rechtfertigt, oder teilweise zurückhaltend (PR), das Moment überträgt, sich aber so weit dreht, dass die Analyse die tatsächliche Steifigkeit des Gelenks berücksichtigen muss. Wenn man ein PR-Gelenk als völlig starr betrachtet, wird die Steifigkeit des Rahmens überbewertet und seine Drift unterbewertet.
Wo a Scherverbindung Funktioniert hauptsächlich durch das Balkennetz, Eine Momentenverbindung muss in die Flansche eingreifen, denn dort liegt die Biegespannung. Flanschplatten, Geschweißte Flansche oder eine Endplatte erfüllen alle die gleiche Aufgabe: Sie wandeln das Moment des Balkens in einem Flansch in eine Zugkraft und im anderen in eine Druckkraft um, und trage das Paar in die Kolonne.
Momentverbindungstypen
Momentenverbindungen übertragen weitaus mehr Moment als eine Scherverbindung, und ihre Herstellung kostet mehr: mehr Material, mehr Schweißen, mehr Anpassung und mehr Inspektion. Die meisten Rahmen verwenden sie nur dort, wo die Struktur für die seitliche Stabilität auf die Rahmenwirkung angewiesen ist, und verwenden Sie überall Scherverbindungen.
Welche Konfigurationen verfügbar sind, hängt vom Designcode und davon ab, in was der Träger eingerahmt wird.
Träger zur I-Profil-Säule (AISC 360-16)
Vier Konfigurationen, Einrahmung am Stützenflansch oder am Stützensteg.
Flanschplatte
Platten verlaufen über die oberen und unteren Flansche des Trägers, mit dem Träger und der Stütze verschraubt oder verschweißt. Wenn sich der Balken biegt, Eine Platte steht unter Zug und die andere unter Druck, und dieses Paar trägt den Moment. Der Trägersteg wird üblicherweise von einer separaten Schubplatte getragen, Die Verbindung teilt also den Job: Flansche brauchen den Moment, Das Netz nimmt die Scherung auf.
Siehe die Rechner für Flanschplattenverbindungen.
Geschweißte Flansche
Die Trägerflansche werden direkt mit dem Stützenflansch verschweißt, ohne Zwischenplatte, und der Steg ist mit einer Scherlasche verschraubt. Dies ergibt die steifste Verbindung der Gruppe und den saubersten Lastpfad, Aber es ist Feldschweißen an einem Bauteil, das innerhalb der Toleranz passen muss, es trägt also Vorwärmung, Zugangs- und Inspektionskosten, die bei einem verschraubten Detail nicht anfallen.
Bündige Endplatte
Eine Platte, die am Ende des Trägers angeschweißt und mit der Säule verschraubt ist, wobei die Platte bündig mit den Trägerflanschen abschließt und alle Schrauben dazwischen sitzen. Es passt zu tieferen Momenten, weil der Hebelarm der Bolzengruppe durch die Balkentiefe begrenzt ist.
Erweiterte Endplatte
Die gleiche Idee, wobei die Platte über den Spannflansch hinausragt, sodass die Schrauben außerhalb davon sitzen können. Diese äußeren Schrauben haben einen längeren Hebelarm um den Kompressionsflansch, Dadurch wird die zusätzliche Momentkapazität erkauft. Das Ausspionieren des erweiterten Teils wird zu einer maßgeblichen Kontrolle. Es handelt sich um die Konfiguration, die oben auf dieser Seite angezeigt wird.
Beide Endplattenkonfigurationen werden durch abgedeckt Momentverbindungsrechner.
Balken zur HSS-Säule (AISC 360-16)
Schwieriger ist es, eine Momentenverbindung in ein Hohlprofil einzurahmen, weil es keinen Flansch zum Durchschrauben und keinen Zugang zur anderen Seite gibt. Eine Konfiguration ist verfügbar: ein Flanschplatte an der Vorderseite des HSS angeschweißt, ohne Versteifungen.
AS 4100:2020
AS 4100 Die Abdeckung im SkyCiv Connection Design betrifft nur Scherverbindungen, Rahmenbalken an I-Profil-Säule oder Balken an Balken. Momentanverbindungen zu AS 4100 sind nicht verfügbar. Für Momentdesign, Verwenden Sie AISC 360-16.
Was prüft die Software??
Zuerst wird die Detaillierung ausgeführt: Bolzenrandabstände, Schraubenabstand (Tonhöhe und Spurweite), Werkzeugabstände, minimale und maximale Plattenabmessungen, und Kollisionserkennung zwischen Platten, Versteifungen, Schrauben und Schweißnähte. Eine Verbindung, die nicht aufgebaut werden kann, erreicht die Lösung nicht.
Die Festigkeitskontrollen folgen dann dem Paar durch die Verbindung. Auf der Flanschseite bedeutet das, dass die Platte auf Zug und auf Druck steht, Schraubenscherung, Bolzenlager und Ausreißer, Blockscherbruch, Hebelwirkung auf die Bolzen, und Schweißnahtspannung. Am tragenden Bauteil bedeutet dies eine lokale Flanschbiegung, lokales Nachgeben des Netzes und Netzverkrüppelung, Dies sind die Grenzzustände, die darüber entscheiden, ob die Stütze Versteifungen oder eine Verdoppelungsplatte benötigt.
Jede Formel, Die Designprüfung und die Codereferenz werden vollständig angezeigt, mit Klauselnummern von AISC 360-16, So können Sie der Berechnung folgen, statt sie auf Vertrauen zu verlassen.
Momentverbindung vs. Schubverbindung: der Unterschied
Der Unterschied besteht darin, was mit dem Winkel zwischen den beiden Elementen geschieht. In einer Momentverbindung wird dieser Winkel beibehalten, so wirkt sich die Biegung in einem Glied auch auf das andere aus. Bei einer Scherverbindung ist die Verbindung frei drehbar, Das Ende des Balkens dreht sich also, und kein nennenswertes Moment kreuzt die Verbindung.
| Moment Verbindung | Scherverbindung | |
|---|---|---|
| Übertragene Kräfte | Scherung und Moment | Nur scheren |
| Alternative Namen | Starr, Fest, Momentbeständig | Gepinnt, Scharnier, Einfach |
| AISC 360-16 Begriff | FR- oder PR-Momentanschluss | Einfache Verbindung |
| Drehung | Beschränkt die Rotation | Frei drehbar |
| Software-Fixitätscode | FFFFFF | FFFFFR |
SkyCiv Connection Design Software
Die oben genannten Modelle und Schecks stammen von SkyCiv-Verbindungsdesign. Es deckt ab 80+ vorkonfigurierte Verbindungstypen, Entwürfe zu AISC 360-16 in LRFD und ASD und zu AS 4100:2020, und zeigt jede Formel, Designprüfung und Codereferenz vollständig.
Sie können die Verbindung in 3D modellieren, Schrauben tauschen, Schweißnähte oder Bleche, ohne dass Ihre Lastdaten verloren gehen, Erstellen Sie 2D-Detailzeichnungsblätter in CloudCAD, und exportieren Sie die 3D-Geometrie zur Koordinierung in Revit nach IFC, Tekla oder Navisworks.
Es läuft vollständig im Browser, ohne Downloads, Updates oder IT-Setup.
