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Scherverbindung

Was ist eine Scherverbindung??

Im Hochbau, Eine Scherverbindung ist eine Verbindung, die die Übertragung von Scherkräften zwischen zwei Elementen ermöglicht. Also wenn ein Kind Mitglied (zum Beispiel ein Strahl) hat einige interne Scherkräfte, diese werden weitergegeben als Axialkraft in das Säulenelement. Typischerweise, Scherverbindungen wirken als Stift (FFFFFR) da sie keine Momentkraft wie Momentverbindungen benötigen. (Für mehr Information, sehen Moment Verbindungen)

Beispiel einer Scherverbindung mit Schrauben und Schweißnähten aus der Skyciv-Verbindungsdesignsoftware
Einzelwinkelverbindung – Ein Beispiel für eine Scherverbindung. Das Fehlen von Schweißnähten an der Ober- und Unterseite des Kindes (rot) Die Stabmittel übertragen keine Momentkraft.

Die Scherkraft wird oft mit Hilfe einer Platte übertragen, stollen, oder zusätzliches Mitglied, das die beiden Mitglieder verbindet. Im richtigen Beispiel, entnommen aus SkyCiv Verbindungsdesign-Software, Sie können sehen, dass jede nach unten gerichtete Kraft über das auf das übergeordnete Mitglied übertragen wird (Gelb) Winkelplatte, die die beiden Elemente miteinander verbindet. Da die Platte nicht starr an beide Elemente angeschweißt ist, Die Verbindung kann sich noch frei drehen – Das heißt, es ist keine Momentverbindung. Normalerweise, Berechnungen, die an den Stahlverbindungen durchgeführt werden, folgen einem bestimmten Konstruktionsstandard (AISC, Eurocode, und AS4100) um die Zuverlässigkeit der Berechnung zu gewährleisten.

Schubverbindungen sind im Allgemeinen die am häufigsten verwendeten Verbindungen. Wenn der Rahmen verspannt ist, Eine Momentverbindung ist möglicherweise nicht erforderlich, da die Aussteifung eine ausreichende Seitenstabilität bietet. Dies kann dazu beitragen, die Abhängigkeit von Momentverbindungen zu verringern, die oft komplexer und kostspieliger sind

Arten von Scherverbindungen

Die gebräuchlichsten Typen sind die Winkel- / Plattenverbindungen, die entweder eine Winkelhalterung oder eine Platte verwenden, um den Flansch des Elternteils mit der Bahn des untergeordneten Elements zu verbinden. Scherverbindungen halten nicht viel Momentkräften stand, da sie sich etwas locker drehen können. Dies ist einer der Hauptunterschiede zwischen einer Scher- und einer Momentverbindung. Es ist anzumerken, dass geschweißte Scherverbindungen höheren Momentbelastungen standhalten als verschraubte.

Winkelverbindung

Winkelverbindungen sind L-förmige Klammern, die die übergeordneten und untergeordneten Elemente zusammenhalten. Die Verbindung kann entweder eine L-förmige Halterung auf einer Seite oder zwei Halterungen auf beiden Seiten haben. Zwei Klammern haben (Doppelwinkelverbindungen), erhöht die Steifigkeit der Verbindung, macht sie aber stärker, um Scherkräften standzuhalten. Die häufigste Konfiguration von Winkelverbindungen besteht darin, dass zwei Seiten der Verbindung verschraubt sind. Die Verwendung von Schrauben reduziert die Kosten.

Einplattenanschluss

Ähnlich wie die Winkelverbindungen, die Single Plate Connection verwendet eine einzige Platte, um die beiden Elemente zusammenzuhalten. Es kann mit dem untergeordneten Element verschweißt oder verschraubt werden, ist jedoch mit dem übergeordneten Element verschweißt. Da es mit dem Elternelement verschweißt ist, Normalerweise ist die Verwendung einer einzelnen Plattenverbindung teurer als eine Winkelverbindung.

WT-Verbindung

Wie der Name andeutet, Diese Verbindung verwendet einen T-förmigen Abschnitt, um das übergeordnete und das untergeordnete Mitglied zu verbinden. Dies erhöht seine Festigkeit gegenüber Scher- und Momentbelastungen erheblich. So wie, Die Lagerfestigkeit der Verbindung wird wichtig.

Sitzverbindung

Sitzende Verbindungen verwenden L-förmige Klammern, um die Eltern- und Kinderelemente miteinander zu verbinden. Sie unterscheiden sich von Winkelverbindungen, da sie am Flansch der übergeordneten und untergeordneten Elemente verbunden sind. jedoch, ähnlich der Winkelverbindung, Sie können geschweißt oder verschraubt werden. Sie werden normalerweise mit einem Stabilitätsbügel befestigt, der mit dem Steg oder dem Flansch des Kinderelements verbunden ist.

3D Darstellung einer Scherverbindung – Das gelbe Element ist der Winkel, der das übergeordnete Element verbindet (Hohl rechteckig) an das Kindermitglied (W-Form)
Quelle: SkyCiv Verbindungsdesign-Software

 

Was ist der Unterschied zwischen einer Scher- und Momentverbindung??

Wir haben viel darüber diskutiert, wie eine Schubverbindung nur Schubkräfte überträgt. Eine Momentverbindung überträgt auch eine Momentkraft. Betrachten Sie es als eine Art von Scharnier – Eine Scherverbindung ermöglicht es ihm, sich zu drehen, aber ein Moment Verbindung wird nicht. Wie oben erwähnt, Scherverbindungen sind häufiger als Momentverbindungen, da sie weitaus billiger und einfacher zu konstruieren sind. Momentverbindungen sind nur erforderlich, wenn dies als absolut notwendig erachtet wird und eine unzureichende Seitenstabilität im Gebäude gewährleistet ist. Unten finden Sie eine Vergleichstabelle der Scher- / Momentverbindungen:

 

Scherverbindung Moment Verbindung
Übertragene Kräfte Nur Scherung Scherung und Moment
Alternative Namen Gepinnt, Scharnier Starr, Fest, Steif
Drehung Ermöglicht die Drehung Erlaubt keine Drehung
Software-Fixitätscode FFFFFR FFFFFF

 

SkyCiv Connection Design Software

Die obigen Informationen, Screenshots, und 3D-Modelle von Schubverbindungen stammen aus und Eurocode Einfache Modellierung. Die Software führt Entwurfsprüfungen für die verschiedenen Entwurfscodes durch, einschließlich AISC 360-10 ASD und LRFD.

Mit vollem Rendering, CAD-Export, und Zeichnungen. Die Software erstellt außerdem eine schrittweise Anleitung für die Berechnungen der Verbindungsscherkonstruktion, damit Sie die von ihr ausgeführten Schritte ausführen können.

Sie können die Software mit ausprobieren SkyCiv Kostenloser Rechner für Stahlverbindungen oder melden Sie sich noch heute an, um loszulegen!

Scherverbindungen wie in der SkyCiv Steel Connection Design Software gezeigt

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