Σχεδιασμός σύνδεσης στερέωσης στήλης

Σχεδιασμός σύνδεσης στήλης με AISC 360 ξεκινά με μια ερώτηση: είναι η άρθρωση τελειωμένη να αντέχει? Εάν τα άκρα της στήλης είναι αλεσμένα και κατάλληλα για αντοχή, η αξονική συμπίεση περνά κατευθείαν από την πάνω στήλη στην κάτω, και οι πλάκες συγκόλλησης πρέπει να αντέχουν μόνο τη στιγμή, η διάτμηση και οποιαδήποτε τάση. Οι πλάκες φλάντζας μεταφέρουν τη στιγμή ως ζεύγος τάσης και συμπίεσης, οι πλάκες ιστού φέρουν τη διάτμηση, και κάθε ομάδα μπουλονιών, Το τμήμα πλάκας και στήλης σε αυτή τη διαδρομή ελέγχεται πάνω και κάτω από τον σύνδεσμο.

Αυτή η σελίδα λειτουργεί μέσω μιας πραγματικής βιδωμένης σύνδεσης στήλης από την αρχή μέχρι το τέλος: μια επάνω στήλη W14x90 ενωμένη σε μια κάτω στήλη W14x211, με 1000 kip συμπίεσης, 50 kip της έντασης, ένα 150 ψαλίδα και α 100 στιγμή kip-ft, σχεδιασμένο για AISC 360-16 LRFD και το Εγχειρίδιο AISC 15η Έκδοση. Κάθε φλάντζα έχει ένα 1/2 μέσα από 14.5 σε πλάκα φλάντζας με έξι 1 σε ολισθηρούς κοχλίες A490 σε κάθε πλευρά του συνδέσμου, δύο γραμμές μπουλονιών σε ένα 11.5 στο gage κατά τρεις σειρές. Ο ιστός έχει ένα ζευγάρι 7/8 σε πλάκες ιστού, 6 σε πλατιά, με τέσσερις 1 σε ολισθηρούς κοχλίες A490 σε κάθε πλευρά. Κάθε εξίσωση γράφεται με τους αριθμούς της, με την ίδια σειρά με το φύλλο υπολογισμού AISC το Σχεδιασμός σύνδεσης SkyCiv μονάδα παράγει για αυτό.

ΔΟΚΙΜΑΣΤΕ ΤΟ ΔΩΡΕΑΝ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΜΑΣ ΤΩΡΑ ΑΓΟΡΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΣΥΝΔΕΣΗΣ

Τι είναι η σύνδεση συνδέσεως στήλης?

Ένα μάτισμα στήλης ενώνει δύο μήκη στήλης από άκρη σε άκρη. Οι στήλες συνήθως συναρμολογούνται κάθε δύο ή τρεις ορόφους, λίγο πάνω από το επίπεδο του δαπέδου, γιατί αυτό είναι εφ' όσον μπορεί να αποσταλεί και να στηθεί μια στήλη σε ένα κομμάτι. Το τμήμα συχνά γίνεται πιο ελαφρύ ανεβαίνοντας το κτίριο, που συμβαίνει εδώ: το βαρύ W14x211 κάτω φέρει τους ορόφους από πάνω του, και το W14x90 παραπάνω φέρει λιγότερα.

Σε βιδωτή σύνδεση στήλης, Οι πλάκες φλάντζας περιτυλίγονται κατά μήκος της άρθρωσης στο εξωτερικό και των δύο φλαντζών, και ένα ζευγάρι πλάκες ιστού απλώνονται στον ιστό. Οι δύο στήλες έχουν διαφορετικά βάθη, Έτσι, τα πληρωτικά ή τα ρολά γεμίζουν το κενό μεταξύ της ρηχότερης στήλης και των πλακών. Μπορείτε να ελέγξετε αυτήν τη διαμόρφωση στο αριθμομηχανή σύνδεσης συνδέσεων στήλης. Η φλάντζα και οι πλάκες ιστού ελέγχονται πολύ όπως αυτές του α σύνδεση σύνδεσης δοκού, και το αριθμομηχανή σύνδεσης με βιδωτή σύνδεση καλύπτει απλούστερες συναρμολογήσεις περιτύλιξης.

Ανύψωση της συναρμογής της φλάντζας. ο 1/2 στην πλάκα φλάντζας έχει δύο γραμμές μπουλονιού σε ένα 11 1/2 στο gage, 1 1/2 μέσα από κάθε άκρη της πλάκας, και τρεις σειρές μπουλονιών σε κάθε πλευρά του συνδέσμου στο 3 σε απόσταση, με 1 3/4 σε τελικές αποστάσεις. Τα άκρα της στήλης είναι κατάλληλα να αντέχουν.

Ενότητα Α-Α. ο 7/8 σε πλάκες ιστού τοποθετούνται και στις δύο όψεις του ιστού (NS/FS), με δύο σειρές από δύο μπουλόνια σε κάθε πλευρά του συνδέσμου στο 3 σε απόσταση και 1 1/2 σε ακραίες και ακραίες αποστάσεις. Οι πλάκες σφραγίδας γεμίζουν κάθε κενό μεταξύ των στηλών και των πλακών.

Σχεδιασμός σύνδεσης σύνδεσης στήλης: τα βήματα με μια ματιά

Πρώτα τα φορτία χωρίζονται: η συμπίεση πηγαίνει στο ρουλεμάν, και η στιγμή, η τάση και η διάτμηση πηγαίνουν στις πλάκες. Στη συνέχεια ελέγχεται η συναρμογή της πλάκας φλάντζας στην κάτω και στην επάνω στήλη, ακολουθούμενη από τη σύνδεση της πλάκας ιστού.

1. Ελέγξτε τα όρια λεπτομερειών για τα μπουλόνια της πλάκας φλάντζας.
2. Βρείτε τον παράγοντα πλήρωσης και ελέγξτε την ολίσθηση των κρίσιμων για την ολίσθηση μπουλονιών φλάντζας.
3. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού και το σκίσιμο στην πλάκα της φλάντζας.
4. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού και το σκίσιμο στη φλάντζα της στήλης.
5. Ελέγξτε τη διάτμηση του μπλοκ της πλάκας της φλάντζας για τρία σχέδια σχίσιμου.
6. Ελέγξτε τη διάτμηση του μπλοκ της φλάντζας της στήλης.
7. Ελέγξτε την υποχώρηση της τάσης και τη ρήξη της πλάκας φλάντζας.
8. Ελέγξτε τη ρήξη τάσης της στήλης, με υστέρηση διάτμησης.
9. Ελέγξτε την καμπτική ρήξη της στήλης στις οπές των μπουλονιών της φλάντζας.
10. Ελέγξτε την πλάκα της φλάντζας σε συμπίεση.
11. Επαναλάβετε τους ελέγχους της φλάντζας για την επάνω στήλη.
12. Ελέγξτε τα όρια λεπτομερειών για τα μπουλόνια της πλάκας ιστού.
13. Ελέγξτε την ολίσθηση της ομάδας μπουλονιών ιστού υπό το αποτέλεσμα της διάτμησης και του αξονικού φορτίου.
14. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού στις πλάκες ιστού για διάτμηση, αξονικό φορτίο και την αλληλεπίδρασή τους.
15. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού στο ιστό της στήλης για διάτμηση, αξονικό φορτίο και την αλληλεπίδρασή τους.
16. Ελέγξτε τη διάτμηση μπλοκ των πλακών ιστού για διάτμηση, αξονικό φορτίο και την αλληλεπίδρασή τους.
17. Ελέγξτε τη διάτμηση του μπλοκ του ιστού της στήλης για αξονικό φορτίο.
18. Ελέγξτε τη διατμητική διαρροή και τη διάτμηση των ελασμάτων.
19. Ελέγξτε την υποχώρηση της τάσης και τη ρήξη των ελασμάτων.
20. Ελέγξτε τη ρήξη τάσης του ιστού της στήλης, με υστέρηση διάτμησης.
21. Ελέγξτε τις πλάκες ιστού σε συμπίεση.
22. Επαναλάβετε τους ελέγχους ιστού για την επάνω στήλη.

Είσοδοι σχεδίασης για αυτό το παράδειγμα

Ο κώδικας σχεδίασης είναι AISC 360-16 LRFD. Οι ιδιότητες ενότητας προέρχονται από το Εγχειρίδιο AISC.

 

 

 

Σε μια στήλη τα μπουλόνια απλώνονται κατά μήκος του μέλους, που είναι κάθετη. Η αναφορά διατηρεί την ονομασία ματίσματος δέσμης, έτσι το “κολώνες μπουλονιών” της συναρμογής της φλάντζας είναι οι τρεις σειρές μπουλονιών που στοιβάζονται σε κάθε στήλη, και το “οριζόντιος” Η απόσταση ακμής είναι η τελική απόσταση από το άκρο της πλάκας ή το άκρο της στήλης.

Οι αποστάσεις των άκρων κατά μήκος της φλάντζας προέρχονται από το μετρητή. ο 14.5 σε πιάτο με ένα 11.5 σε φύλλα gage [mathin] (14.5 – 11.5)/2 = 1.5\,in [mathin] σε κάθε πλευρά, και το ίδιο κάνει και το 14.5 στη φλάντζα του W14x90. Η κάτω στήλη χρησιμοποιεί το πλάτος της φλάντζας με λεπτομέρειες W14x211 15 3/4 σε, Έτσι [mathin] L_{ev,c} = (15.75 – 11.5)/2 = 2.125\,in [mathin].

Πώς χωρίζονται τα φορτία σε μια σύνδεση στήλης

Τα άκρα της στήλης είναι αλεσμένα και κατάλληλα για αντοχή, που είναι η σημείωση για το υψόμετρο. AISC 360-16 Το J1.4 επιτρέπει τη συμπίεση να περάσει μέσα από έναν τελειωμένο σύνδεσμο ρουλεμάν, έτσι οι πλάκες ματίσματος δεν χρειάζεται να το μεταφέρουν. Η φέρουσα αντοχή της αλεσμένης επιφάνειας χρησιμοποιεί J7, με την περιοχή έδρασης της μικρότερης στήλης:

[math] C_{u,brg} = \min\left( C_{u},\, \phi\, 1.8\, F_{y}\, A_{brg} \right) = \min\left( (1000\,kip),\, (0.75) \times 1.8 \times (50\,ksi) \times (26.125\,in^{2}) \right) = 1000\,kip [math]

Η περιοχή έδρασης του 26.125 in² είναι οι δύο φλάντζες και ο ιστός του W14x90 από τις ονομαστικές του διαστάσεις, [mathin] 2 \times 14.5 \times 0.71 + (14 – 2 \times 0.71) \times 0.44 = 26.125\,in^{2} [mathin], οπότε αφήνει έξω τα φιλέτα που το 26.5 σε ² η περιοχή του πίνακα περιλαμβάνει. Ολα 1000 Το κιβώτιο συμπίεσης μπαίνει στο ρουλεμάν, οπότε η συμπίεση που απομένει για τις πλάκες ιστού είναι μηδέν:

[math] C_{web} = 0\,kip [math]

Η ροπή μετατρέπεται σε ζεύγος δύναμης φλάντζας χρησιμοποιώντας τον μοχλό βραχίονα της ρηχότερης άνω στήλης, [mathin] d – t_{f} = 14 – 0.71 = 13.29\,in [mathin]. Η δύναμη της φλάντζας συμπίεσης είναι μόνο η στιγμή που ζευγαρώνει, γιατί δεν μένει συμπίεση από το ρουλεμάν:

[math] C_{flange} = \frac{C_{u} – C_{u,brg} – C_{web}}{2} + \frac{M_{u}}{d_{uc} – t_{f,uc}} = \frac{(1000\,kip) – (1000\,kip) – (0\,kip)}{2} + \frac{(100\,kip\text{-}ft)}{(14\,in) – (0.71\,in)} = 90.293\,kip [math]

Η τάση δεν μπορεί να περάσει από το ρουλεμάν, έτσι μοιράζεται μεταξύ των φλαντζών και του ιστού. Ο Ιστός παίρνει το μερίδιο του 50 kip αναλογικά με την περιοχή ιστού πάνω από τη μεικτή περιοχή, [mathin] T_{web} = 9.9423\,kip [mathin], και οι φλάντζες παίρνουν τα υπόλοιπα, μισό το καθένα:

[math] T_{flange} = \frac{T_{u} – T_{web}}{2} + \frac{M_{u}}{d_{uc} – t_{f,uc}} = \frac{(50\,kip) – (9.9423\,kip)}{2} + \frac{(100\,kip\text{-}ft)}{(14\,in) – (0.71\,in)} = 110.32\,kip [math]

[math] P_{flange} = \max\left( T_{flange},\, C_{flange} \right) = \max\left( (110.32\,kip),\, (90.293\,kip) \right) = 110.32\,kip [math]

Οι πλάκες ιστού φέρουν την πλήρη διάτμηση συν το μερίδιο ιστού της τάσης. Το αποτέλεσμά τους χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ολίσθησης του μπουλονιού ιστού:

[math] P_{web} = 9.9423\,kip, \quad R_{u} = \sqrt{V_{u}^{2} + P_{web}^{2}} = \sqrt{(150\,kip)^{2} + (9.9423\,kip)^{2}} = 150.33\,kip [math]

Το ρουλεμάν κάνει μεγάλη διαφορά εδώ. Χωρίς αυτό, κάθε πλάκα φλάντζας θα έπρεπε να φέρει το ήμισυ του 1000 kip on top of the moment ζευγάρι, που αυτό 1/2 σε πλάκα και έξι μπουλόνια δεν μπορούσε να κάνει. Η σημείωση προσαρμογής στο σχέδιο είναι μέρος του σχεδίου, όχι μια λεπτομέρεια κατασκευής.

Μέρος 1: Συναρμογή πλάκας φλάντζας στην κάτω στήλη

Βήμα 1: Λεπτομερή όρια για τα μπουλόνια της πλάκας φλάντζας (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

Τα μπουλόνια της φλάντζας πρέπει να απέχουν αρκετά μεταξύ τους ώστε να σφίγγονται και να κλείνουν αρκετά μεταξύ τους ώστε να λειτουργούν ως ομάδα, και κάθε μπουλόνι χρειάζεται αρκετή απόσταση ακμών τόσο στην πλάκα όσο και στη φλάντζα της στήλης.

Το πιάτο έχει μεγάλες τρύπες, έτσι προσθέτει ο Πίνακας J3.5 1/8 στον πίνακα J3.4 ελάχιστη απόσταση ακμών του 1.25 σε, χορήγηση 1.375 μέσα στο πιάτο. Η φλάντζα της στήλης έχει τυπικές οπές και συγκρατεί 1.25 σε.

DCR = 1.375 σε / 1.5 σε = 0.917 < 1.0, Εντάξει

Η απόσταση των άκρων κατά μήκος της πλάκας της φλάντζας διέπει. Με ένα 11.5 σε gage σε α 14.5 σε πιάτο, κάθε γραμμή μπουλονιού κάθεται 1.5 μέσα από την άκρη της πλάκας, μόνο 1/8 σε περισσότερες από τις υπερμεγέθεις ελάχιστες τρύπες.

Βήμα 2: Κρίσιμη ολισθηρή αντοχή μπουλονιού στη φλάντζα (AISC 360-16 J3.8, Χειροκίνητος πίνακας 14-3)

Οι πλάκες έχουν μεγάλες τρύπες, που AISC 360-16 Το J3.2 επιτρέπει μόνο σε κρίσιμους στην ολίσθηση αρθρώσεις. Η ομάδα μπουλονιών πρέπει να αντιστέκεται στη δύναμη της φλάντζας λόγω τριβής, χωρίς να γλιστρήσει στο ρουλεμάν. Τα πληρωτικά μεταξύ της πλάκας και της στήλης μειώνουν την αντίσταση ολίσθησης, οπότε βρίσκεται πρώτα το πάχος του πληρωτικού.

Πάχος πλήρωσης και συντελεστής πλήρωσης

Τα βάθη των λεπτομερειών είναι [mathin] d_{det,lc} = 15.75\,in [mathin] για το W14x211 και [mathin] d_{det,uc} = 14\,in [mathin] για το W14x90, τα βάθη στρογγυλεμένα στο πλησιέστερο 1/16 στο ότι το Εγχειρίδιο AISC παραθέτει για λεπτομέρειες. Οι πλάκες φλάντζας βρίσκονται επίπεδες στη βαθύτερη κάτω στήλη, οπότε σε αυτή την πλευρά το πληρωτικό είναι μηδέν (Χειροκίνητος πίνακας 14-3, Περιπτώσεις Ι-Α και Ι-Β):

[math] t_{f} = \left\lceil \frac{\max\left( d_{det,uc} – d_{det,lc},\, 0 \right)}{2} + 0.125\,in \right\rceil_{0.125\,in} \text{ if } d_{det,lc} – d_{det,uc} \lt 0.25\,in, \text{ otherwise } 0 [math]

[math] t_{f} = 0\,in, \quad h_{f} = 1.0 [math]

Χωρίς πληρωτικό, ο παράγοντας πλήρωσης [mathin] h_{f} [mathin] είναι 1.0.

Αντοχή στην ολίσθηση

Οπου [mathin] \phi = 0.85 [mathin] για μεγάλες τρύπες, [mathin] \mu = 0.5 [mathin] για επιφάνειες κλάσης Β, [mathin] D_{u} = 1.13 [mathin], [mathin] T_{b} = 64\,kip [mathin] για α 1 σε μπουλόνι Α490, [mathin] N_{s} = 1 [mathin] αεροπλάνο ολίσθησης, και 2 μπουλονιών από 3 σειρές μπουλονιών:

[math] \phi R_{n} = \phi\, \mu\, D_{u}\, h_{f}\, T_{b}\, N_{s}\, n_{r}\, n_{c} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.5) \times (1.13) \times (1) \times (64\,kip) \times (1) \times (2) \times (3) [math]

[math] \phi R_{n} = 184.42\,kip [math]

DCR = 110.32 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 184.42 κιπ = 0.598 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 3: Ρουλεμάν μπουλονιού και σχίσιμο στην πλάκα φλάντζας (AISC 360-16 J3.10)

Κάθε μπουλόνι φέρει στο πλάι της τρύπας του στην πλάκα. Το ακραίο μπουλόνι μπορεί να σκιστεί προς το άκρο της πλάκας, και οι άλλοι προς την τρύπα μπροστά τους. Σε μια υπερμεγέθη τρύπα η διάσταση της τρύπας είναι [mathin] d_{h} = 1.25\,in [mathin]:

[math] l_{c1} = L_{eh,fp} – \frac{d_{h}}{2} = (1.75\,in) – \frac{(1.25\,in)}{2} = 1.125\,in, \quad l_{c2} = s_{c} – d_{h} = (3\,in) – (1.25\,in) = 1.75\,in [math]

Οπου [mathin] t_{fp} = 0.5\,in [mathin], [mathin] F_{up} = 65\,ksi [mathin] και [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{fp} F_{up}\, n_{r} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{fp} F_{up}\, n_{r} \left( n_{c} – 1 \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times 1.125\,in,\, 2.4\,in\right)(0.5\,in)(65\,ksi)(2) + \min\left(1.2 \times 1.75\,in,\, 2.4\,in\right)(0.5\,in)(65\,ksi)(2)(3 – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 270.56\,kip [math]

DCR = 110.32 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 270.56 κιπ = 0.408 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 4: Ρουλεμάν μπουλονιού και σχίσιμο στη φλάντζα της στήλης (AISC 360-16 J3.10)

Ο ίδιος έλεγχος στη φλάντζα της στήλης χρησιμοποιεί τυπικές οπές, [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin], και το 1.56 σε χοντρή φλάντζα του W14x211:

[math] l_{c1} = L_{eh,c} – \frac{d_{h}}{2} = (1.75\,in) – \frac{(1.125\,in)}{2} = 1.1875\,in, \quad l_{c2} = s_{c} – d_{h} = (3\,in) – (1.125\,in) = 1.875\,in [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times 1.1875\,in,\, 2.4\,in\right)(1.56\,in)(65\,ksi)(2) + \min\left(1.2 \times 1.875\,in,\, 2.4\,in\right)(1.56\,in)(65\,ksi)(2)(3 – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 901.19\,kip [math]

DCR = 110.32 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 901.19 κιπ = 0.122 < 1.0, Εντάξει

Η κάτω φλάντζα στήλης είναι περισσότερο από τρεις φορές το πάχος της πλάκας, οπότε το να κουβαλάμε τη στήλη δεν είναι ανησυχητικό από αυτήν την πλευρά.

Βήμα 5: Διάτμηση μπλοκ της πλάκας φλάντζας (AISC 360-16 J4.3)

Ένα μπλοκ της πλάκας φλάντζας μπορεί να σκιστεί γύρω από τα μπουλόνια: διάτμηση κατά μήκος των γραμμών του μπουλονιού μέχρι το άκρο της πλάκας, και ένταση σε όλη την πλάκα. Η αναφορά ελέγχει τρία μοτίβα και παίρνει το χαμηλότερο. Σε κάθε, το μέγεθος της οπής για την καθαρή επιφάνεια είναι [mathin] d_{h} + 1/16\,in [mathin].

Μοτίβο L

Ένα επίπεδο διάτμησης κατά μήκος μιας γραμμής μπουλονιού, και τάνυση κατά μήκος αυτής της γραμμής μέχρι το μακρινό άκρο της πλάκας:

[math] A_{nt} = t_{fp} \left[ (n_{r} – 2)\, s_{r} + g_{a} + L_{ev,fp} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ 0 + 11.5\,in + 1.5\,in – 1.5(1.3125\,in) \right] = 5.5156\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = (0.5\,in) \times \left[ 1.75\,in + 2(3\,in) \right] = 3.875\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ 7.75\,in – 2.5(1.3125\,in) \right] = 2.2344\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = \phi \left( 0.6\, F_{up}\, A_{nv} + U_{bs}\, F_{up}\, A_{nt} \right) \le \phi \left( 0.6\, F_{yp}\, A_{gv} + U_{bs}\, F_{up}\, A_{nt} \right) [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 2.2344 + 1 \times 65 \times 5.5156 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 3.875 + 1 \times 65 \times 5.5156 \right) = 334.24\,kip [math]

μοτίβο U

Δύο επίπεδα διάτμησης κατά μήκος και των δύο γραμμών μπουλονιών, και ένταση στο διάφραγμα μεταξύ τους:

[math] A_{gv} = 2t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 7.75\,in^{2}, \quad A_{nv} = 4.4687\,in^{2} [math]

[math] A_{nt} = t_{fp} \left[ (n_{r} – 2)\, s_{r} + g_{a} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ 11.5\,in – 1.3125\,in \right] = 5.0938\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 4.4687 + 1 \times 65 \times 5.0938 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 7.75 + 1 \times 65 \times 5.0938 \right) = 379.03\,kip [math]

2Μοτίβο L

Δύο επίπεδα διάτμησης κατά μήκος και των δύο γραμμών μπουλονιών, και τάνυση από κάθε γραμμή προς τα έξω στο δικό της άκρο της πλάκας:

[math] A_{nt} = 2t_{fp} \left[ L_{ev,fp} – 0.5\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ 1.5\,in – 0.5(1.3125\,in) \right] = 0.84375\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 4.4687 + 1 \times 65 \times 0.84375 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 7.75 + 1 \times 65 \times 0.84375 \right) = 171.84\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 334.24\,kip,\, 379.03\,kip,\, 171.84\,kip \right) = 171.84\,kip [math]

DCR = 110.32 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 171.84 κιπ = 0.642 < 1.0, Εντάξει

Το μοτίβο 2L κυβερνά. Το φαρδύ 11.5 στο gage βάζει μεγάλη περιοχή τάσης μεταξύ των γραμμών μπουλονιών, που βοηθά τα μοτίβα L και U, αλλά αφήνει μόνο ένα 1.5 σε λωρίδα έξω από κάθε γραμμή. Αφού βγει η μισή τρύπα, το μπλοκ 2L έχει λιγότερο από 0.85 in² της περιοχής καθαρής τάσης.

Βήμα 6: Διάτμηση μπλοκ της φλάντζας του υποστυλώματος (AISC 360-16 J4.3)

Η φλάντζα της στήλης μπορεί να σκιστεί με τον ίδιο τρόπο. Οι άκρες του είναι οι άκρες της φλάντζας, οπότε ισχύει το μοτίβο των 2L: διάτμηση κατά μήκος και των δύο γραμμών μπουλονιού μέχρι το άκρο της στήλης, και τεντώστε από κάθε γραμμή μπουλονιού προς τα έξω μέχρι το άκρο της φλάντζας.

[math] A_{nt} = t_{f,lc} \left[ b_{f,lc} – g_{a} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1.56\,in) \times \left[ 15.8\,in – 11.5\,in – 1.1875\,in \right] = 4.8555\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2t_{f,lc} \left[ L_{eh,c} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 2 \times (1.56\,in) \times \left[ 1.75\,in + 2(3\,in) \right] = 24.18\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2t_{f,lc} \left[ L_{eh,c} + (n_{c} – 1)\, s_{c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 14.918\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 14.918 + 1 \times 65 \times 4.8555 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 24.18 + 1 \times 65 \times 4.8555 \right) = 673.04\,kip [math]

DCR = 110.32 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 673.04 κιπ = 0.164 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 7: Υποχώρηση τάσης και ρήξη της πλάκας φλάντζας (AISC 360-16 J4.1)

Η πλάκα φλάντζας μεταφέρει την πλήρη δύναμη της φλάντζας κατά μήκος της άρθρωσης, έτσι το μεικτό τμήμα του δεν πρέπει να υποχωρεί και το καθαρό του τμήμα μέσα από τις δύο τρύπες δεν πρέπει να σπάσει.

[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{yp}\, t_{fp}\, b_{fp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times (14.5\,in) = 326.25\,kip [math]

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{up}\, t_{fp} \left[ b_{fp} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.5\,in) \times \left[ 14.5\,in – 2 \times (1.3125\,in) \right] = 289.45\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 326.25\,kip,\, 289.45\,kip \right) = 289.45\,kip [math]

DCR = 110.32 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 289.45 κιπ = 0.381 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 8: Ρήξη τάσης της κολόνας, με υστέρηση διάτμησης (AISC 360-16 D3, J4.1)

Η δύναμη της φλάντζας πρέπει επίσης να εισέλθει στη στήλη. Μόνο η φλάντζα είναι βιδωμένη, Έτσι η αναφορά αντιμετωπίζει τη μισή στήλη ως μπλουζάκι και εφαρμόζει διατμητική υστέρηση από τον Πίνακα Δ3.1, Υπόθεση 2. Το κέντρο του μπλουζιού είναι [mathin] \bar{y} = 1.5842\,in [mathin] από το εξωτερικό της φλάντζας, και το μήκος σύνδεσης είναι [mathin] l = (n_{c} – 1)\, s_{c} = 6\,in [mathin]:

[math] U = 1 – \frac{\bar{y}}{l} = 1 – \frac{1.5842\,in}{6\,in} = 0.73606 [math]

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{u}\, U \left[ 0.5\, A_{lc} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{f,lc} \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.73606) \times \left[ 0.5 \times (62\,in^{2}) – 2 \times (1.1875\,in) \times (1.56\,in) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 979.43\,kip [math]

DCR = 110.32 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 979.43 κιπ = 0.113 < 1.0, Εντάξει

Τρεις σειρές μπουλονιών δίνουν α 6 σε μήκος σύνδεσης, οπότε ο συντελεστής υστέρησης διάτμησης πέφτει περίπου 0.74. Μια σύντομη σύνδεση σε ένα βαθύ μπλουζάκι χάνει περισσότερο από την καθαρή της επιφάνεια λόγω υστέρησης διάτμησης παρά μια μεγάλη.

Βήμα 9: Καμπτική ρήξη της κολόνας στις οπές του μπουλονιού (AISC 360-16 F13.1)

Οι οπές των μπουλονιών στη φλάντζα τάνυσης μπορούν να μειώσουν την αντοχή σε κάμψη της στήλης. Το F13.1 συγκρίνει την αντοχή θραύσης της καθαρής φλάντζας με την αντοχή διαρροής της μικτής φλάντζας για να αποφασίσει εάν το κάνουν.

[math] A_{fg} = b_{f,lc}\, t_{f,lc} = (15.8\,in) \times (1.56\,in) = 24.648\,in^{2} [math]

[math] A_{fn} = A_{fg} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{f,lc} = (24.648\,in^{2}) – 2 \times (1.1875\,in) \times (1.56\,in) = 20.943\,in^{2} [math]

Η αναλογία [mathin] F_{y}/F_{u} = 50/65 = 0.76923 [mathin] δεν είναι περισσότερο από 0.8, Έτσι [mathin] Y_{t} = 1.0 [mathin]:

[math] F_{u}\, A_{fn} = (65\,ksi) \times (20.943\,in^{2}) = 1361.3\,kip \ge Y_{t}\, F_{y}\, A_{fg} = (1) \times (50\,ksi) \times (24.648\,in^{2}) = 1232.4\,kip [math]

Επειδή [mathin] F_{u} A_{fn} [mathin] δεν είναι λιγότερο από [mathin] Y_{t} F_{y} A_{fg} [mathin], δεν ισχύει η οριακή κατάσταση ρήξης εφελκυσμού, και οι τρύπες δεν περιορίζουν την κάμψη. Η στήλη διατηρεί την πλαστική της στιγμή:

[math] M_{n} = F_{y}\, Z_{x} = (50\,ksi) \times (390\,in^{3}) = 1625\,kip\text{-}ft [math]

Αυτή η στιγμή μετατρέπεται σε δύναμη φλάντζας πάνω από τον μοχλό βραχίονα της ίδιας της στήλης, έτσι μπορεί να συγκριθεί με τη δύναμη της φλάντζας:

[math] \phi R_{n} = \frac{\phi\, M_{n}}{d_{lc} – t_{f,lc}} = \frac{(0.9) \times (1625\,kip\text{-}ft)}{(15.7\,in) – (1.56\,in)} = 1241.2\,kip [math]

DCR = 110.32 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 1241.2 κιπ = 0.089 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 10: Αντοχή συμπίεσης της πλάκας φλάντζας (AISC 360-16 J4.4, Ε3)

Από την πλευρά της συμπίεσης της στιγμής, η πλάκα της φλάντζας εκτείνεται μεταξύ των πλησιέστερων μπουλονιών πάνω και κάτω από τον σύνδεσμο ως κοντή στήλη. Η απαίτηση συμπίεσής του είναι η 90.293 ζεύγος στιγμής kip από τη διαίρεση του φορτίου, γιατί η αξονική συμπίεση περνά από ρουλεμάν.

Με [mathin] K = 1.2 [mathin], [mathin] L_{b} = 3.5\,in [mathin] και [mathin] r = t_{fp}/\sqrt{12} [mathin]:

[math] \frac{K L}{r} = \frac{(1.2) \times (3.5\,in)}{(0.5\,in) / \sqrt{12}} = 29.098 \gt 25 [math]

Το KL/r είναι παραπάνω 25, οπότε το J4.4 στέλνει την πλάκα στο Κεφάλαιο Ε. Η λυγεία είναι παρακάτω [mathin] 4.71\sqrt{E/F_{y}} = 113.43 [mathin], άρα Εξ. Ισχύει το Ε3-2:

[math] F_{e} = \frac{\pi^{2} E}{\left( KL/r \right)^{2}} = \frac{\pi^{2} \times (29000\,ksi)}{(29.098)^{2}} = 338.03\,ksi [math]

[math] F_{cr} = 0.658^{F_{yp}/F_{e}} F_{yp} = 0.658^{(50/338.03)} \times (50\,ksi) = 46.998\,ksi [math]

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{cr}\, t_{fp}\, b_{fp} = (0.9) \times (46.998\,ksi) \times (0.5\,in) \times (14.5\,in) = 306.66\,kip [math]

DCR = 90.293 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 306.66 κιπ = 0.294 < 1.0, Εντάξει

Ο λυγισμός διαρκεί μόνο περίπου 6% μακριά από την πίεση διαρροής σε αυτή τη λεπτότητα. Μια πιο λεπτή πλάκα ή ένα μεγαλύτερο μήκος χωρίς ασφάλιση θα κόστιζε περισσότερο, γιατί το r πέφτει με το πάχος της πλάκας.

Βήμα 11: Συναρμολόγηση πλάκας φλάντζας στην επάνω στήλη

Η ίδια πλάκα φλάντζας και διάταξη μπουλονιών χρησιμοποιούνται στο W14x90, οπότε το πιάτο ελέγχει (ρουλεμάν στο πιάτο, διάτμηση μπλοκ της πλάκας, τάση πλάκας και συμπίεση πλακών) δίνουν τα ίδια αποτελέσματα όπως στην κάτω στήλη. Τρία πράγματα αλλάζουν: η φλάντζα της στήλης είναι πιο λεπτή στο 0.71 σε, το ελάχιστο όριο πέφτει σε 4.875 σε, και τώρα υπάρχει πληρωτικό.

Γέμισμα στην επάνω στήλη

Το W14x90 είναι 1.75 σε πιο ρηχά από το W14x211, έτσι οι πλάκες φλάντζας ξεχωρίζουν από τις φλάντζες τους και χρειάζονται ένα πληρωτικό σε κάθε πλευρά. Η αναφορά το μεγεθύνει με Μη αυτόματο πίνακα 14-3, Περιπτώσεις I-A και I-C:

[math] t_{f} = \left\lfloor \frac{d_{det,lc} – d_{det,uc}}{2} – 0.125\,in \right\rfloor_{0.125\,in} \text{ if } d_{det,lc} – d_{det,uc} \gt 0.625\,in, \text{ otherwise } 0 [math]

[math] t_{f} = 0.625\,in [math]

Οποιοδήποτε πληρωτικό παχύτερο από 1/8 σε σταγόνες ο παράγοντας πλήρωσης να 0.85, που παίρνει 15% από την αντίσταση ολίσθησης:

[math] h_{f} = 1.0 \text{ if } t_{f} \le 0.125\,in, \text{ otherwise } 0.85 \quad \Rightarrow \quad h_{f} = 0.85 [math]

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.5) \times (1.13) \times (0.85) \times (64\,kip) \times (1) \times (2) \times (3) = 156.75\,kip [math]

DCR = 110.32 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 156.75 κιπ = 0.704 < 1.0, Εντάξει

Αυτός είναι ο υψηλότερος έλεγχος αντοχής φλάντζας. Τα ίδια έξι μπουλόνια έχουν DCR του 0.598 στην κάτω στήλη και 0.704 στην επάνω στήλη, και η μόνη διαφορά είναι ο παράγοντας πλήρωσης.

Άλλοι έλεγχοι στην επάνω στήλη

Η φλάντζα W14x90 είναι η ίδια 14.5 σε πλάτος όπως το πιάτο, άρα είναι και η απόσταση της άκρης του 1.5 σε. Η φλάντζα της στήλης έχει τυπικές οπές και α 1.25 στο ελάχιστο, οπότε η αναλογία του είναι 0.833. Η απόσταση της ακμής της πλάκας φλάντζας εξακολουθεί να διέπει τις λεπτομέρειες στο 0.917.

Η διάτμηση του μπλοκ της φλάντζας της στήλης είναι ο υψηλότερος έλεγχος στήλης σε αυτήν την πλευρά 0.422. Η λωρίδα τάνυσης 2L στο W14x90 είναι μόνο 1.5 σε φαρδιά σε κάθε πλευρά και 0.71 σε παχιά.

Μέρος 2: Συναρμολόγηση πλάκας web στην κάτω στήλη

Βήμα 12: Λεπτομερή όρια για τα μπουλόνια της πλάκας ιστού (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

Η διάταξη του μπουλονιού ιστού πρέπει να πληροί τους ίδιους κανόνες απόστασης και απόστασης ακμών με τη φλάντζα, και οι πλάκες ιστού πρέπει να είναι αρκετά βαθιές ώστε να καλύπτουν το ελάχιστο βάθος σύνδεσης, αλλά να ταιριάζουν μεταξύ των φλαντζών της στήλης.

DCR = 1.375 σε / 1.5 σε = 0.917 < 1.0, Εντάξει

Και οι δύο αποστάσεις άκρων της πλάκας ιστού είναι 1.5 σε αντίθεση με την ελάχιστη μεγάλη τρύπα 1.375 σε. ο 6 στο πιάτο είναι ακριβώς 1.5 + 3 + 1.5 σε, οπότε δεν υπάρχει εφεδρικό πλάτος.

Βήμα 13: Κρίσιμη ολισθηρή αντοχή μπουλονιού στον ιστό (AISC 360-16 J3.8)

Οι κοχλίες ιστού φέρουν τη διάτμηση και την τάση του ιστού μαζί, οπότε ο έλεγχος ολίσθησης χρησιμοποιεί το αποτέλεσμα τους, 150.33 δέρμα μόσχου ακατέργαστου. Οι βίδες είναι ολισθηρές επειδή οι πλάκες ιστού έχουν μεγάλες οπές.

Ο κάτω ιστός στήλης είναι ο παχύτερος, οπότε δεν υπάρχει πληρωτικό σε αυτή την πλευρά. Χρησιμοποιώντας τα λεπτομερή πάχη ιστού, 7/16 για το W14x90 και 1 για το W14x211:

[math] t_{f} = \max\left( \frac{tw_{det,uc} – tw_{det,lc}}{2},\, 0 \right) = \max\left( \frac{(0.4375\,in) – (1\,in)}{2},\, 0 \right) = 0\,in, \quad h_{f} = 1 [math]

Οπου [mathin] \phi = 0.85 [mathin], [mathin] \mu = 0.5 [mathin], [mathin] D_{u} = 1.13 [mathin], [mathin] T_{b} = 64\,kip [mathin], και [mathin] N_{s} = 2 [mathin] ολισθαίνοντα επίπεδα επειδή υπάρχει μια πλάκα ιστού σε κάθε όψη του ιστού:

[math] \phi R_{n} = \phi\, \mu\, D_{u}\, h_{f}\, T_{b}\, N_{s}\, n_{r}\, n_{c} = (0.85) \times (0.5) \times (1.13) \times (1) \times (64\,kip) \times (2) \times (2) \times (2) = 245.89\,kip [math]

DCR = 150.33 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 245.89 κιπ = 0.611 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 14: Ρουλεμάν μπουλονιών στις πλάκες ιστού (AISC 360-16 J3.10)

Οι οπές της πλάκας ιστού φορτώνονται σε δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα: κατά μήκος της στήλης από τη διάτμηση, και κατά μήκος της στήλης από την τάση του ιστού. Το ρουλεμάν και το σχίσιμο ελέγχονται χωριστά προς κάθε κατεύθυνση και στη συνέχεια συνδυάζονται. Και οι δύο πλάκες λειτουργούν μαζί, άρα το πάχος είναι [mathin] 2t_{wp} = 1.75\,in [mathin], και ο συντελεστής ομάδας μπουλονιών είναι [mathin] C = 4 [mathin] επειδή το φορτίο είναι ομόκεντρο.

Διεύθυνση διάτμησης

[math] l_{c1} = L_{ev,wp} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(1.25\,in)}{2} = 0.875\,in, \quad l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (1.25\,in) = 1.75\,in [math]

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) 2t_{wp} F_{up} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) 2t_{wp} F_{up} \left( n_{r} – 1 \right) \right] \frac{C}{n_{r}} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.05\,in,\, 2.4\,in\right)(1.75\,in)(65\,ksi) + \min\left(2.1\,in,\, 2.4\,in\right)(1.75\,in)(65\,ksi)(2 – 1) \right] \times \frac{4}{2} = 537.47\,kip [math]

DCR = 150 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 537.47 κιπ = 0.279 < 1.0, Εντάξει

Αξονική κατεύθυνση

Η τελική απόσταση στην πλάκα web είναι επίσης 1.5 σε, οπότε οι καθαρές αποστάσεις και η αντοχή είναι ίδιες όπως και στην διεύθυνση διάτμησης:

[math] l_{c1} = L_{eh,wp} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(1.25\,in)}{2} = 0.875\,in, \quad l_{c2} = s_{c} – d_{h} = 1.75\,in, \quad \phi R_{n} = 537.47\,kip [math]

DCR = 9.9423 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 537.47 κιπ = 0.018 < 1.0, Εντάξει

Αλληλεπίδραση

[math] \left( \frac{V_{u}}{\phi R_{n,v}} \right)^{2} + \left( \frac{P_{web}}{\phi R_{n,a}} \right)^{2} = \left( \frac{150}{537.47} \right)^{2} + \left( \frac{9.9423}{537.47} \right)^{2} = 0.078231 [math]

DCR = 0.078 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 15: Ρουλεμάν μπουλονιού στον ιστό της στήλης (AISC 360-16 J3.10)

Ο ιστός της στήλης έχει τυπικές οπές, [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin], και είναι 0.98 σε χοντρό στο W14x211.

Διεύθυνση διάτμησης

Σε όλη τη στήλη υπάρχει ιστός και στις δύο πλευρές των μπουλονιών, έτσι κάθε μπουλόνι χρησιμοποιεί τη σαφή απόσταση μεταξύ των οπών, [mathin] l_{c2} = 3 – 1.125 = 1.875\,in [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{w,lc}\, F_{u,lc}\, C = (0.75) \times \min\left(2.25\,in,\, 2.4\,in\right) \times (0.98\,in) \times (65\,ksi) \times (4) = 429.98\,kip [math]

DCR = 150 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 429.98 κιπ = 0.349 < 1.0, Εντάξει

Αξονική κατεύθυνση

Κατά μήκος της στήλης, η σειρά μπουλονιών που βρίσκεται πλησιέστερα στο άκρο της στήλης σκίζεται προς το μέρος της, με [mathin] l_{c1} = L_{eh,c} – d_{h}/2 = 1.5 – 0.5625 = 0.9375\,in [mathin]:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.125\,in,\, 2.4\,in\right)(0.98\,in)(65\,ksi) + \min\left(2.25\,in,\, 2.4\,in\right)(0.98\,in)(65\,ksi)(2 – 1) \right] \times \frac{4}{2} = 322.48\,kip [math]

DCR = 9.9423 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 322.48 κιπ = 0.031 < 1.0, Εντάξει

Αλληλεπίδραση

[math] \left( \frac{150}{429.98} \right)^{2} + \left( \frac{9.9423}{322.48} \right)^{2} = 0.12265 [math]

DCR = 0.123 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 16: Διάτμηση μπλοκ των πλακών ιστού (AISC 360-16 J4.3)

Ένα τμήμα των πλακών ιστού μπορεί να σκιστεί κάτω από τη διάτμηση ή κάτω από την αξονική δύναμη. Κάθε κατεύθυνση έχει το δικό της μοτίβο αποκοπής, και οι δύο αναλογίες συνδυάζονται με τον ίδιο τρόπο όπως για το ρουλεμάν.

Διατμητικό φορτίο

Το μπλοκ ψαλιδίζεται κατά μήκος της εξωτερικής σειράς μπουλονιών μέχρι το άκρο της πλάκας και σχίζεται υπό τάση στις στήλες των μπουλονιών στο άκρο της πλάκας:

[math] A_{nt} = 2t_{wp} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh,wp} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1.75\,in) \times \left[ 3\,in + 1.5\,in – 1.5(1.3125\,in) \right] = 4.4297\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2t_{wp} \left[ L_{ev,wp} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (1.75\,in) \times \left[ 1.5\,in + 3\,in \right] = 7.875\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2t_{wp} \left[ b_{wp} – L_{ev,wp} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1.75\,in) \times \left[ 6\,in – 1.5\,in – 1.5(1.3125\,in) \right] = 4.4297\,in^{2} [math]

Με δύο κολώνες μπουλονιών, η τάση τάσης στο μπλοκ δεν είναι ομοιόμορφη, Έτσι [mathin] U_{bs} = 0.5 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 4.4297 + 0.5 \times 65 \times 4.4297 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 7.875 + 0.5 \times 65 \times 4.4297 \right) = 237.54\,kip [math]

DCR = 150 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 237.54 κιπ = 0.631 < 1.0, Εντάξει

Αξονικό φορτίο

Στο μοτίβο L, το μπλοκ σκίζεται υπό τάση στις σειρές των μπουλονιών και βγαίνει από την άκρη της πλάκας, και ψαλιδίζει κατά μήκος μιας σειράς μπουλονιών μέχρι το άκρο της πλάκας:

[math] A_{nt} = 4.4297\,in^{2}, \quad A_{gv} = 2t_{wp} \left[ L_{eh,wp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 7.875\,in^{2}, \quad A_{nv} = 2t_{wp} \left[ L_{wp} – L_{eh,c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 4.4297\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,L} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 4.4297 + 1 \times 65 \times 4.4297 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 7.875 + 1 \times 65 \times 4.4297 \right) = 345.52\,kip [math]

Στο U (ή Γ) πρότυπο, το μπλοκ ανάμεσα στις δύο σειρές μπουλονιών βγαίνει προς τα έξω, κούρεμα κατά μήκος των δύο σειρών:

[math] A_{nt} = 2t_{wp} \left[ (n_{r} – 1)\, s_{r} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1.75\,in) \times \left[ 3\,in – 1.3125\,in \right] = 2.9531\,in^{2}, \quad A_{gv} = 15.75\,in^{2}, \quad A_{nv} = 8.8594\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,U} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 8.8594 + 1 \times 65 \times 2.9531 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 15.75 + 1 \times 65 \times 2.9531 \right) = 403.1\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 345.52\,kip,\, 403.1\,kip \right) = 345.52\,kip [math]

DCR = 9.9423 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 345.52 κιπ = 0.029 < 1.0, Εντάξει

Αλληλεπίδραση

[math] \left( \frac{150}{237.54} \right)^{2} + \left( \frac{9.9423}{345.52} \right)^{2} = 0.39958 [math]

DCR = 0.400 < 1.0, Εντάξει

Σχεδόν όλα τα 0.400 προέρχεται από τον όρο διάτμησης. Ο αξονικός όρος προσθέτει περίπου 0.001.

Βήμα 17: Διάτμηση μπλοκ του ιστού της στήλης (AISC 360-16 J4.3)

Υπό αξονική τάση, ένα μπλοκ του ιστού της στήλης γύρω από τα μπουλόνια μπορεί να τραβήξει έξω από το άκρο της στήλης: τάση μεταξύ των δύο σειρών μπουλονιών, και διάτμηση κατά μήκος των δύο σειρών μέχρι το τέλος της στήλης. Αυτό είναι το μοτίβο C.

[math] A_{nt} = t_{w,lc} \left[ (n_{r} – 1)\, s_{r} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.98\,in) \times \left[ 3\,in – 1.1875\,in \right] = 1.7762\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2t_{w,lc} \left[ L_{eh,c} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 2 \times (0.98\,in) \times \left[ 1.5\,in + 3\,in \right] = 8.82\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2t_{w,lc} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh,c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 5.3288\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 5.3288 + 1 \times 65 \times 1.7762 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 8.82 + 1 \times 65 \times 1.7762 \right) = 242.46\,kip [math]

DCR = 9.9423 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 242.46 κιπ = 0.041 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 18: Υποχώρηση διάτμησης και διάτμηση των πλακών ιστού (AISC 360-16 J4.2)

Οι δύο πλάκες ιστού φέρουν το πλήρες 150 διάτμηση ποδιού κατά μήκος του ματίσματος. Το μεικτό τους τμήμα δεν πρέπει να υποχωρεί σε διάτμηση, και το διχτυωτό τους τμήμα μέσα από τις οπές των μπουλονιών δεν πρέπει να σπάσει.

Απόδοση διάτμησης (Εξ. J4-3)

[math] A_{gv} = b_{wp} \times 2t_{wp} = (6\,in) \times (1.75\,in) = 10.5\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{yp}\, A_{gv} = (1) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times (10.5\,in^{2}) = 315\,kip [math]

Διάτμηση ρήξη (Εξ. J4-4)

[math] A_{nv} = 2t_{wp} \left[ b_{wp} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1.75\,in) \times \left[ 6\,in – 2 \times (1.3125\,in) \right] = 5.9062\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sr} = \phi\, 0.6\, F_{up}\, A_{nv} = (0.75) \times 0.6 \times (65\,ksi) \times (5.9062\,in^{2}) = 172.76\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 315\,kip,\, 172.76\,kip \right) = 172.76\,kip [math]

DCR = 150 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 172.76 κιπ = 0.868 < 1.0, Εντάξει

Αυτός είναι ο έλεγχος υψηλότερης αντοχής σε ολόκληρη τη σύνδεση της στήλης. Παίρνουν δύο υπερμεγέθεις τρύπες 2.625 μέσα από ένα 6 σε πιάτο, Κατανοείτε ότι η πρόσβαση ενδέχεται να αποκλειστεί προσωρινά ή μόνιμα λόγω ακατάλληλης χρήσης 40% του πλάτους του, έτσι η καθαρή ρήξη διατομής είναι πολύ κάτω από την απόδοση διάτμησης. Μια βαθύτερη πλάκα ιστού με τρίτη σειρά μπουλονιών, ή παχύτερες πλάκες, θα προσθέσει απευθείας καθαρή περιοχή.

Βήμα 19: Υποχώρηση τάσης και ρήξη των πλακών ιστού (AISC 360-16 J4.1)

Κάτω από την θήκη έντασης, οι πλάκες ιστού φέρουν το 9.9423 σφίγγω τη δύναμη του ιστού κατά μήκος της άρθρωσης ως στέλεχος τάσης.

[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{yp}\, 2t_{wp}\, b_{wp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (1.75\,in) \times (6\,in) = 472.5\,kip [math]

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{up}\, 2t_{wp} \left[ b_{wp} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (1.75\,in) \times \left[ 6\,in – 2 \times (1.3125\,in) \right] = 287.93\,kip [math]

DCR = 9.9423 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 287.93 κιπ = 0.035 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 20: Ρήξη τάσης του ιστού της στήλης, με υστέρηση διάτμησης (AISC 360-16 D3, J4.1)

Η τάση ιστού πρέπει επίσης να μπει στη στήλη. Μόνο ο ιστός είναι βιδωμένος, οπότε οι φλάντζες υστερούν στο να πάρουν την πίεση, και ολόκληρο το τμήμα της στήλης ελέγχεται με συντελεστή διάτμησης από τον Πίνακα Δ3.1, Υπόθεση 2. Η αναφορά χρησιμοποιεί [mathin] \bar{x} = 3.2088\,in [mathin] για το W14x211 και συντελεστή υστέρησης διάτμησης του [mathin] U = 0.175 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{u,lc}\, U \left[ A_{lc} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{w,lc} \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.175) \times \left[ 62\,in^{2} – 2 \times (1.1875\,in) \times (0.98\,in) \right] = 509.08\,kip [math]

DCR = 9.9423 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 509.08 κιπ = 0.020 < 1.0, Εντάξει

Εδώ [mathin] \bar{x} [mathin] είναι μεγαλύτερο από το 3 σε μήκος σύνδεσης, Έτσι [mathin] 1 – \bar{x}/l [mathin] θα ήταν αρνητικό, και η αναφορά χρησιμοποιεί χαμηλό U. Το DCR είναι ακόμα μόνο 0.020.

Βήμα 21: Αντοχή συμπίεσης των πλακών ιστού (AISC 360-16 J4.4)

Υπό συμπίεση οι πλάκες ιστού θα λειτουργούσαν ως κοντές στήλες κατά μήκος της άρθρωσης. Κάθε πιάτο μπορεί να κουμπώσει μόνο του, οπότε η ακτίνα περιστροφής είναι αυτή του ενός 7/8 σε πιάτο. Με [mathin] K = 1.2 [mathin] και [mathin] L_{b} = 3\,in [mathin]:

[math] \frac{K L}{r} = \frac{(1.2) \times (3\,in)}{(0.875\,in) / \sqrt{12}} = 14.252 \le 25 [math]

Το KL/r δεν είναι περισσότερο από 25, άρα Εξ. Ισχύει το J4-6, και οι πλάκες φτάνουν σε πλήρη απόδοση χωρίς λυγισμό:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{yp}\, 2t_{wp}\, b_{wp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (1.75\,in) \times (6\,in) = 472.5\,kip [math]

DCR = 0 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 472.5 κιπ = 0.000 < 1.0, Εντάξει

Η ζήτηση είναι μηδενική επειδή όλη η συμπίεση περνάει από ρουλεμάν στα αλεσμένα άκρα. Ο έλεγχος εξακολουθεί να έχει σημασία εάν η άρθρωση δεν έχει ολοκληρωθεί να αντέξει, γιατί τότε οι πλάκες θα μετέφεραν τη συμπίεση.

Βήμα 22: Συναρμολόγηση πλάκας web στην επάνω στήλη

Οι πλάκες ιστού και η διάταξη των μπουλονιών είναι ίδια στο W14x90, οπότε το πιάτο ελέγχει (ρουλεμάν στις πλάκες, διάτμηση μπλοκ των πλακών, διάτμηση πλάκας, ένταση και συμπίεση) δίνουν τα ίδια αποτελέσματα όπως στην κάτω στήλη. Οι έλεγχοι ιστού στηλών αλλάζουν επειδή είναι μόνο ο ιστός W14x90 0.44 σε παχιά.

Ο λεπτός ιστός χρειάζεται επίσης πληρωτικό. Με λεπτομερή πάχη ιστού από 1 σε και 7/16 σε:

[math] t_{f} = \max\left( \frac{tw_{det,lc} – tw_{det,uc}}{2},\, 0 \right) = \max\left( \frac{(1\,in) – (0.4375\,in)}{2},\, 0 \right) = 0.28125\,in [math]

Το πληρωτικό είναι παχύτερο από 1/8 σε, Έτσι [mathin] h_{f} = 0.85 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.5) \times (1.13) \times (0.85) \times (64\,kip) \times (2) \times (2) \times (2) = 209\,kip [math]

DCR = 150.33 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 209 κιπ = 0.719 < 1.0, Εντάξει

Ο έλεγχος ιστού της στήλης είναι ο υψηλότερος έλεγχος ιστού με βάση το λεπτό ιστό W14x90, στο 0.777 σε διάτμηση. Το πάχος του ιστού του είναι λιγότερο από το μισό από το W14x211, και η αντοχή του ρουλεμάν είναι ανάλογη με το πάχος.

Περίληψη των ελέγχων σχεδιασμού

Συναρμογή πλάκας φλάντζας

Σύνδεση πλάκας Ιστού

Η σύνδεση στήλης περνάει κάθε έλεγχο. Η υψηλότερη αναλογία, 0.917, είναι η λεπτομέρεια: κάθε απόσταση άκρης πλάκας είναι 1.5 σε κόντρα στο 1.375 σε υπερμεγέθη τρύπα ελάχιστο, πράγμα που σημαίνει ότι οι πινακίδες είναι κοντά στο ελάχιστο κωδικό, όχι υπερτονισμένος. Από τους ελέγχους αντοχής, διατμητική ρήξη των πλακών ιστού διέπει στο 0.868 και στις δύο πλευρές. Στη συνέχεια έρχονται να φέρουν στο λεπτό W14x90 web στο 0.777, ολίσθηση των άνω μπουλονιών ιστού στο 0.719 και ολίσθηση των μπουλονιών της επάνω φλάντζας στο 0.704, τα δύο τελευταία με το 0.85 παράγοντας πλήρωσης.

Τι να αλλάξετε εάν αποτύχει ένας έλεγχος

• Ρήξη διάτμησης πλάκας ιστού ή διάτμηση μπλοκ: Κάντε τις πλάκες ιστού βαθύτερες και προσθέστε μια σειρά μπουλονιών, ή χρησιμοποιήστε παχύτερες πλάκες. Το W14x90 έχει χώρο ανάμεσα στις φλάντζες του για βαθύτερη πλάκα.
• Ρουλεμάν στον ιστό της επάνω στήλης: προσθέστε μπουλόνια για να απλώσετε τη διάτμηση, ή αυξήστε την τελική απόσταση από το άκρο της στήλης. ο 0.44 στο web του W14x90 είναι η αδύναμη πλευρά.
• Γλιστρήστε τα μπουλόνια στην επάνω στήλη: προσθέστε μια σειρά μπουλονιών, ή αναπτύξτε το πληρωτικό ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί η πλήρης αντίσταση ολίσθησης. Ένας παράγοντας πλήρωσης του 0.85 δικαστικά έξοδα 15% της αντοχής στην ολίσθηση τόσο στη φλάντζα όσο και στον ιστό.
• Διάτμηση μπλοκ πλακών φλάντζας: Εδώ κυβερνά το μοτίβο των 2L, έτσι οι λωρίδες άκρων έξω από τις γραμμές μπουλονιών είναι ο αδύναμος κρίκος. Φέρτε τις γραμμές των μπουλονιών για να τις διευρύνετε, εφόσον ο δείκτης παραμένει πάνω από το ελάχιστο, ή χρησιμοποιήστε ένα παχύτερο πιάτο. Η προσθήκη σειρών μπουλονιών επιμηκύνει επίσης τα επίπεδα διάτμησης.
• Λεπτομέρεια απόστασης άκρων: οι αποστάσεις των άκρων της πλάκας κάθονται 1/8 πάνω από το ελάχιστο της υπερμεγέθους τρύπας. Ένας στενότερος δείκτης ή μια ευρύτερη πλάκα ιστού προσθέτει περιθώριο.
• Συμπίεση πλακών: κοντύνετε το μη αγκυροβολημένο μήκος σφίγγοντας τη διάταξη του μπουλονιού κοντά στον σύνδεσμο, ή χρησιμοποιήστε παχύτερες πλάκες για να μειώσετε το KL/r. Εάν η άρθρωση δεν έχει τελειώσει για να αντέχει, οι πλάκες φέρουν όλη τη συμπίεση και αυτός ο έλεγχος συνήθως διέπει.
• Ρουλεμάν στα αλεσμένα άκρα: εάν η συμπίεση είναι μεγαλύτερη από τη φέρουσα αντοχή της μικρότερης στήλης, η περίσσεια μπαίνει στα πιάτα, οπότε ελέγξτε πρώτα τη διαίρεση του φορτίου.

Συχνές ερωτήσεις

Γιατί οι πλάκες σύνδεσης δεν φέρουν το 1000 συμπίεση kip?

Τα άκρα της στήλης είναι αλεσμένα και κατάλληλα για αντοχή. AISC 360-16 Το J1.4 αφήνει τη συμπίεση σε μια ολοκληρωμένη σύνδεση στήλης να περάσει από άμεσο ρουλεμάν, και η αντοχή ρουλεμάν του άκρου W14x90 είναι πολύ μεγαλύτερη από 1000 δέρμα μόσχου ακατέργαστου. Τα πιάτα κουβαλούν μόνο το ζευγάρι της στιγμής, η διάτμηση και η τάση. Πρέπει ακόμα να κρατούν τις κολώνες στη γραμμή και να αντιστέκονται σε οποιαδήποτε τάση από ανύψωση ή αναστροφή, γι' αυτό το J1.4 ζητά αρκετό υλικό συνδέσεως για να διατηρεί όλα τα μέρη στη θέση τους.

Πώς μοιράζεται το φορτίο μεταξύ των πλακών φλάντζας και των πλακών ιστού σε μια σύνδεση στήλης?

Οι πλάκες ιστού φέρουν όλη τη διάτμηση. Η αξονική τάση χωρίζεται ανά περιοχή: ο ιστός παίρνει το μερίδιό του από την ακαθάριστη περιοχή, εδώ 9.9423 κιπ του 50 δέρμα μόσχου ακατέργαστου, και οι φλάντζες παίρνουν τα υπόλοιπα, μισό το καθένα. Η στιγμή πηγαίνει εξ ολοκλήρου στις φλάντζες ως ζεύγος τάσης και συμπίεσης. Σε αυτό το παράδειγμα κάθε πλάκα φλάντζας φέρει 110.32 kip σε ένταση και 90.293 kip σε συμπίεση.

Γιατί χρειάζονται πληρωτικά, και γιατί έχουν σημασία για τα μπουλόνια?

Το W14x90 είναι 1.75 σε πιο ρηχά από το W14x211, και ο ιστός του είναι λιγότερο από το μισό πάχος, έτσι οι πλάκες δεν μπορούν να καθίσουν επίπεδες και στις δύο στήλες. Τα πληρωτικά γεμίζουν το κενό στη μικρότερη στήλη. Ένα πληρωτικό προσθέτει μια επιφάνεια που μπορεί να γλιστρήσει, άρα AISC 360-16 Το J3.8 μειώνει την αντίσταση ολίσθησης με συντελεστή πλήρωσης του 0.85 όταν το πληρωτικό είναι παχύτερο από 1/8 σε. Σε αυτό το παράδειγμα, αυτός ο παράγοντας παίρνει τα μπουλόνια φλάντζας της επάνω στήλης από ένα DCR του 0.598 προς το 0.704.

Γιατί οι βίδες συναρμογής είναι κρίσιμες για ολίσθηση?

Η φλάντζα και οι πλάκες ιστού έχουν μεγάλες τρύπες, που δίνουν στο erector χώρο να ευθυγραμμίσει τις δύο στήλες. AISC 360-16 Το J3.2 επιτρέπει υπερμεγέθη τρύπες μόνο σε κρίσιμες συνδέσεις ολίσθησης. Τα κρίσιμα μπουλόνια εμποδίζουν επίσης τη συναρμογή να κινείται όταν η στιγμή αντιστρέφεται υπό άνεμο ή σεισμικό φορτίο.

Πού πρέπει να βρίσκεται μια σύνδεση στήλης?

Οι συναρμογές στηλών συνήθως τοποθετούνται γύρω 4 πόδια πάνω από το πάτωμα. Σε αυτό το ύψος, το erector μπορεί να φτάσει στο μάτισμα από το πάτωμα, και οι πλάκες σύνδεσης παραμένουν μακριά από τις συνδέσεις δοκών στο επίπεδο του δαπέδου.

Αυτό το παράδειγμα ακολουθεί το AISC 15th edition ή το AISC 16th edition Manual?

Ακολουθεί την AISC 360-16 και το Εγχειρίδιο AISC 15η Έκδοση, που είναι γραμμένο γύρω από αυτήν την Προδιαγραφή. Το Εγχειρίδιο AISC 16th Edition συνδυάζεται με το τελευταίο 360-22 Προσδιορισμός. Αριθμοί ρήτρας και ορισμένες διατάξεις, συμπεριλαμβανομένου του συντελεστή πλήρωσης για ολισθηρούς κοχλίες, άλλαξε στη νεότερη έκδοση, Επομένως, ελέγξτε τις αναφορές σε σχέση με την έκδοση που χρησιμοποιεί το έργο σας.

Πώς θα άλλαζε αυτό για το AISC ASD αντί για το LRFD?

Οι οριακές καταστάσεις και οι ονομαστικές αντοχές είναι οι ίδιες. Με το AISC ASD συγκρίνετε δυνάμεις σε επίπεδο εξυπηρέτησης με την ονομαστική αντοχή διαιρούμενη με έναν παράγοντα ασφαλείας αντί να πολλαπλασιάζεστε με έναν παράγοντα αντίστασης. Ένας παράγοντας αντίστασης του 0.75 γίνεται παράγοντας ασφάλειας του 2.00, 0.90 γίνεται 1.67, και 1.00 γίνεται 1.50. Οι συνδυασμοί φορτίων αλλάζουν επίσης, έτσι οι δυνάμεις της φλάντζας και του ιστού είναι χαμηλότερες.

Σχεδιάστε μια σύνδεση σύνδεσης στήλης δωρεάν

Κάθε αριθμός σε αυτήν τη σελίδα προέρχεται από μία λύση. Επιλέξτε τη διαμόρφωση συναρμογής στήλης, εισάγετε τις δύο στήλες σας, τα πιάτα, μπουλόνια, συμπίεση, ένταση, διάτμηση και ροπή, και δείτε κάθε έναν από αυτούς τους ελέγχους στο πρόγραμμα περιήγησής σας. Δεν υπάρχει τίποτα για εγκατάσταση.

ΣΧΕΔΙΑΣΤΕ ΜΙΑ ΣΥΝΔΕΣΗ ΔΩΡΕΑΝ

Η ενότητα SkyCiv Connection Design είναι το λογισμικό σχεδιασμού σύνδεσης πίσω από αυτό το παράδειγμα. Σας δίνει την πλήρη αναφορά υπολογισμού με κάθε εξίσωση και τους αριθμούς σας σε αυτήν, όπως τα παραπάνω βήματα, συν κάθε χωρητικότητα και DCR, για AISC 360-16 (LRFD και ASD) και ως 4100:2020. ο αριθμομηχανή μπουλονιών καλύπτει μόνοι τους ελέγχους ομάδας μπουλονιών, και το στιγμιαίες συνδέσεις Η σελίδα καλύπτει τους τύπους δοκού σε στήλη.

ΑΓΟΡΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΣΥΝΔΕΣΗΣ

βιβλιογραφικές αναφορές

• AISC 360-16, Προδιαγραφές για δομικά κτίρια από χάλυβα: Β4.3β, D3 (Πίνακας Δ3.1), Ε3 (Εξ. Ε3-1, Ε3-2, Ε3-4), F2.1, F13.1, J1.4, J3.2, J3.3, J3.4 (Πίνακας J3.4), J3.5 (Πίνακας J3.5), J3.8 (Εξ. J3-4), J3.10 (Εξ. J3-6a, J3-6c), J4.1 (Εξ. J4-1, J4-2), J4.2 (Εξ. J4-3, J4-4), J4.3 (Εξ. J4-5), J4.4 (Εξ. J4-6), J7.
• Εγχειρίδιο AISC Steel Construction, 15ου Έκδοση: Μέρος 1 ιδιότητες τομής και λεπτομερείς διαστάσεις; Τραπέζι 14-3, πληρωτικά ματίσματος στήλης.
• Σχεδιασμός χαλύβδινων συνδέσεων με χρήση AISC 360-16
• Μπουλόνια στο SkyCiv Connection Design