Σύνδεση στιγμής

Τύποι Στιγμιαίων Συνδέσεων

Οι συνδέσεις ροπής έχουν πολύ περισσότερη ροπή από μια σύνδεση διάτμησης, και κοστίζουν περισσότερο η κατασκευή τους: περισσότερο υλικό, περισσότερη συγκόλληση, περισσότερη προσαρμογή και περισσότερη επιθεώρηση. Τα περισσότερα κουφώματα τα χρησιμοποιούν μόνο όπου η δομή βασίζεται στη δράση του πλαισίου για πλευρική σταθερότητα, και χρησιμοποιήστε διατμητικές συνδέσεις παντού αλλού.

Ποιες διαμορφώσεις είναι διαθέσιμες εξαρτώνται από τον κώδικα σχεδίασης και από το τι πλαισιώνει η δοκός.

Δοκός σε διατομή I (AISC 360-16)

Τέσσερις διαμορφώσεις, πλαισίωση στη φλάντζα της στήλης ή στον ιστό της στήλης:

• Πλάκα φλάντζας. Πλάκες στις επάνω και κάτω φλάντζες της δοκού, κατάστημα-συγκολλημένο στην κολόνα και βιδωμένο πεδίο στη δοκό. Καθώς η δοκός λυγίζει, η μια πλάκα μπαίνει σε τάση και η άλλη σε συμπίεση, και αυτό το ζευγάρι κουβαλάει τη στιγμή. Μια ξεχωριστή πλάκα web, στην πραγματικότητα μια γλωττίδα διάτμησης, φέρει τη διάτμηση. Όλη η συγκόλληση γίνεται στο κατάστημα, γι' αυτό αρέσει στους κατασκευαστές (δουλεμένο παράδειγμα).
• Συγκολλημένες φλάντζες. Οι φλάντζες δοκού συγκολλούνται κατευθείαν στη φλάντζα της στήλης χωρίς ενδιάμεση πλάκα, και ο ιστός είναι βιδωμένος σε μια γλωττίδα διάτμησης. Αυτό δίνει τον πιο άκαμπτο σύνδεσμο της ομάδας και την καθαρότερη διαδρομή φορτίου, αλλά πρόκειται για συγκόλληση πεδίου σε ένα μέλος που πρέπει να ταιριάζει με την ανοχή, έτσι μεταφέρει προθέρμανση, κόστος πρόσβασης και επιθεώρησης που δεν κάνει μια βιδωμένη λεπτομέρεια.
• Ξεπλύνετε το τελικό πιάτο. Μια πλάκα συγκολλημένη στο άκρο της δοκού και βιδωμένη στην κολόνα, τελειώνοντας στο ίδιο επίπεδο με τις φλάντζες της δοκού, ώστε όλα τα μπουλόνια να κάθονται ανάμεσά τους. Παραμένει εντός του βάθους της δέσμης, που ταιριάζει σε δάπεδα, αλλά τα μπουλόνια’ ο μοχλός είναι περιορισμένος, άρα ταιριάζει σε μέτριες στιγμές (δουλεμένο παράδειγμα).
• Εκτεταμένη πλάκα τέλους. Η ίδια ιδέα, με την πλάκα εκτεταμένη πέρα ​​από τη φλάντζα τάνυσης, ώστε μια σειρά μπουλονιών να μπορεί να καθίσει έξω από αυτήν. Αυτή η σειρά έχει τον μεγαλύτερο βραχίονα μοχλού γύρω από τη φλάντζα συμπίεσης, και η επέκταση προσθέτει γραμμές απόδοσης στην πλάκα, που είναι αυτό που αγοράζει την επιπλέον χωρητικότητα ροπής. Είναι η διαμόρφωση που εμφανίζεται στην κορυφή αυτής της σελίδας (δουλεμένο παράδειγμα).

Πώς να σχεδιάσετε μια στιγμιαία σύνδεση στο AISC 360-16

Η σύνδεση κάθε στιγμής σχεδιάζεται ακολουθώντας τη δύναμη της φλάντζας. Η ροπή δέσμης γίνεται δύναμη τάνυσης στη μία φλάντζα και δύναμη συμπίεσης στην άλλη. Κάθε δύναμη περνά από τη φλάντζα της δοκού, μέσα από τα μπουλόνια, πλάκες ή συγκολλήσεις, στη φλάντζα της στήλης, και η στήλη πρέπει να το φέρει. Η διάτμηση περνά μέσα από τον ιστό ξεχωριστά. Μια αποτυχία οπουδήποτε σε οποιαδήποτε διαδρομή είναι αποτυχία της σύνδεσης.

Οι παρακάτω εξισώσεις είναι οι μορφές LRFD από το AISC 360-16, το Εγχειρίδιο AISC 15η Έκδοση και, για ακραίες πλάκες, Οδηγός σχεδίασης AISC 39. Για ASD, αντικαθιστώ [mathin] \phi R_{n} [mathin] με [mathin] R_{n} / \Omega [mathin], SkyCiv Renderer API [mathin] \Omega [mathin] δίνεται στην ίδια ρήτρα ([mathin] \Omega = 2.00 [mathin] όπου [mathin] \phi = 0.75 [mathin], και [mathin] \Omega = 1.67 [mathin] όπου [mathin] \phi = 0.90 [mathin]).

1. Η δύναμη της φλάντζας

Η στιγμή μεταφέρεται ως ζευγάρι. Διαιρώντας το με την απόσταση μεταξύ των κεντροειδών της φλάντζας δίνεται η δύναμη σε κάθε φλάντζα, και ένα αξονικό φορτίο προσθέτει το ήμισυ της αξίας του σε κάθε φλάντζα:

[math] P_{uf} = \frac{M_{u}}{d – t_{f}} + \frac{P_{u}}{2} [math]

Στο παράδειγμα της πλάκας φλάντζας, ένα 300 στιγμή kip-ft σε W24x84 με 100 kip αξονικού φορτίου δίνει [mathin] P_{uf} = 204.31\,kip [mathin], και κάθε έλεγχος στις πλάκες φλάντζας γίνεται σε σχέση με αυτόν τον αριθμό.

Οι ακραίες πλάκες λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο, αλλά Οδηγός Σχεδιασμού 39 κυλά την αξονική τάση σε ισοδύναμη ροπή, γιατί τραβάει τα ίδια μπουλόνια τάνυσης:

[math] M_{u,eq} = M_{u} + \frac{T_{u}}{2} \left( d – t_{f} \right) [math]

Δεν πρόκειται για μικρή διόρθωση. Στο παράδειγμα της πλάκας άκρου έκπλυσης, 150 κιπ έντασης στροφές α 200 kip-ft στιγμή σε 328.75 kip-ft.

2. Λεπτομερή όρια (J2.2b, J3.3, J3.4, J3.5)

Πριν από οποιονδήποτε έλεγχο αντοχής, η σύνδεση πρέπει να είναι οικοδομήσιμη. Τα μπουλόνια χρειάζονται ελάχιστη απόσταση και απόσταση ακμών, ένα κλειδί χρειάζεται χώρο για να γυρίσει, και οι συγκολλήσεις φιλέτου χρειάζονται ένα ελάχιστο μέγεθος για τα μέρη που ενώνουν (Πίνακας J2.4). Η ελάχιστη απόσταση των μπουλονιών είναι:

[math] s_{min} = 2\tfrac{2}{3}\, d_{b} \qquad (3\, d_{b}\ \text{preferred}) [math]

Μια ακραία πλάκα πρέπει επίσης να είναι αρκετά βαθιά πέρα ​​από κάθε φλάντζα για να χωρέσει η συγκόλληση της φλάντζας. Στο παράδειγμα της εκτεταμένης ακραίας πλάκας, η απόσταση της στήλης των μπουλονιών βρίσκεται ακριβώς στο ελάχιστο, μια αναλογία του 1.000, που επιτρέπεται. Οι σχεδιαστές τοποθετούν μπουλόνια στα όρια για να διατηρούν το πιάτο μικρό.

3. Τελικές πλάκες: μέγεθος μπουλονιού και πάχος πλάκας (Οδηγός Σχεδιασμού 39)

Οδηγός Σχεδιασμού 39 χρησιμοποιεί μια προσέγγιση παχιάς πλάκας. Τα μπουλόνια έχουν μέγεθος ώστε να φτάνουν στην αντοχή τους σε εφελκυσμό χωρίς αδιάκριτα, και μετά η πλάκα γίνεται αρκετά άκαμπτη ώστε να μην αναπτύσσεται ποτέ αδιάκριτη. Η διάμετρος του μπουλονιού προέρχεται από τους βραχίονες του μοχλού [mathin] h_{i} [mathin] των σειρών των μπουλονιών τάνυσης γύρω από το κέντρο της φλάντζας συμπίεσης:

[math] d_{b,reqd} = \sqrt{\frac{4\, M_{u,eq}}{\pi\, \phi\, F_{nt} \sum_{i} n_{i} h_{i}}}, \qquad \phi = 0.75 [math]

Η αντοχή σε κάμψη της πλάκας προέρχεται από ένα σχέδιο γραμμής διαρροής γύρω από αυτά τα μπουλόνια, συνοψίζονται στην παράμετρο γραμμής απόδοσης [mathin] Y_{p} [mathin] από τους πίνακες του οδηγού για κάθε σχέδιο μπουλονιών:

[math] t_{p,reqd} = \sqrt{\frac{1.10\, M_{u,eq}}{\gamma_{r}\, \phi\, F_{yp}\, Y_{p}}}, \qquad \phi = 0.90 [math]

ο 1.10 παράγοντας κρατά το πιάτο 10% ισχυρότερο από τη ζήτηση, έτσι παραμένει άκαμπτο και ισχύει η παραδοχή που δεν αγνοεί. [mathin] \gamma_{r} [mathin] είναι 1.0 για ένα εκτεταμένο πιάτο και 0.8 για μια πλάκα ξεπλύματος, επειδή μια πλάκα έκπλυσης είναι πιο εύκαμπτη και πρέπει να γίνει παχύτερη για να θεωρείται πλήρως συγκρατημένη. Η επέκταση είναι από όπου προέρχεται η επιπλέον δύναμη: το εκτεταμένο παράδειγμα έχει [mathin] Y_{p} = 212.35\,in [mathin], κατά 123.54 για την πλάκα έκπλυσης.

4. Πλάκες φλάντζας: ολίσθημα, ρουλεμάν και διάτμηση μπλοκ (J3.8, J3.10, J4.3)

Οι πλάκες φλάντζας είναι συχνά λεπτομερείς με μεγάλες οπές για τοποθέτηση, και το J3.2 επιτρέπει μόνο σε αρθρώσεις με κρίσιμη ολίσθηση. Η αντίσταση ολίσθησης της ομάδας μπουλονιών είναι:

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

όπου [mathin] \mu = 0.5 [mathin] για επιφάνειες κατηγορίας Β, [mathin] D_{u} = 1.13 [mathin], [mathin] T_{b} [mathin] είναι η ελάχιστη προένταση μπουλονιού από τον Πίνακα J3.1, και [mathin] h_{f} [mathin] είναι ο παράγοντας πλήρωσης, 0.85 όταν μπορεί να υπάρχουν δύο ή περισσότερα πληρωτικά. [mathin] \phi = 0.85 [mathin] για μεγάλες τρύπες. Στην πλάκα φλάντζας ελέγχεται το παράδειγμα ολίσθησης 0.978.

Το ρουλεμάν μπουλονιού και το σχίσιμο ακολουθούν το J3.10 τόσο στην πλάκα όσο και στη φλάντζα της δοκού:

[math] \phi r_{n} = \phi\, \min\left( 1.2\, l_{c}\, t\, F_{u},\ 2.4\, d_{b}\, t\, F_{u} \right), \qquad \phi = 0.75 [math]

και η πλάκα και η φλάντζα της δοκού ελέγχονται το καθένα για σχίσιμο μπλοκ γύρω από τα μπουλόνια:

[math] \phi R_{n} = \phi \left( 0.6\, F_{u} A_{nv} + U_{bs} F_{u} A_{nt} \right) \le \phi \left( 0.6\, F_{y} A_{gv} + U_{bs} F_{u} A_{nt} \right), \qquad \phi = 0.75 [math]

Δοκιμάστε διατάξεις μπουλονιών στο αριθμομηχανή μπουλονιών.

5. Πλάκες φλάντζας σε τάση και συμπίεση (J4.1, J4.4)

Η πλάκα τάνυσης ελέγχεται για υποχώρηση στο μεικτό τμήμα και ρήξη μέσα από τις οπές:

[math] \phi R_{n} = \min\left( 0.90\, F_{y} A_{g},\ 0.75\, F_{u} A_{e} \right) [math]

Η πλάκα συμπίεσης είναι μια μικρή στήλη μεταξύ της όψης της στήλης και της πρώτης σειράς μπουλονιών. Αν είναι αρκετά στιβαρό, Το J4.4 σάς επιτρέπει να παραλείψετε τις εξισώσεις λυγισμού του Κεφαλαίου Ε:

[math] \frac{K L}{r} \le 25 \quad \Rightarrow \quad \phi R_{n} = 0.90\, F_{y}\, A_{g} [math]

Για ένα πιάτο, [mathin] r = t / \sqrt{12} [mathin], έτσι ένα λεπτό πιάτο φτάνει γρήγορα στο όριο. ο 1/2 σε πλάκα στην πλάκα φλάντζας παράδειγμα έρχεται στο 24.942, ακριβώς από κάτω 25.

6. Η δοκός στις οπές των μπουλονιών (D3, F13.1)

Οι οπές βγαίνουν από τη φλάντζα τάνυσης της δοκού ακριβώς στο σημείο της μέγιστης ροπής. Το F13.1 ελέγχει εάν μειώνουν την αντοχή στην κάμψη της δοκού:

[math] F_{u} A_{fn} \lt Y_{t} F_{y} A_{fg} \quad \Rightarrow \quad M_{n} = \frac{F_{u} A_{fn}}{A_{fg}}\, S_{x} [math]

[mathin] Y_{t} = 1.0 [mathin] πότε [mathin] F_{y}/F_{u} \le 0.8 [mathin]. Η δύναμη της φλάντζας πρέπει επίσης να εισέλθει στη δοκό: το μισό δοκάρι, ένα μπλουζάκι, αντιμετωπίζεται ως μέλος τάσης που συνδέεται μόνο μέσω της φλάντζας, με υστέρηση διάτμησης που μειώνει την καθαρή επιφάνεια:

[math] U = 1 – \frac{\bar{y}}{l} [math]

7. Συγκολλήσεις και το βασικό μέταλλο (J2.4, Εγχειρίδιο εξ. 9-2)

Η δύναμη της φλάντζας διασχίζει μια συγκόλληση σε κάθε μία από αυτές τις συνδέσεις: πλάκα φλάντζας σε στήλη, ή φλάντζα δοκού στην ακραία πλάκα. Φορτώνεται κάθετα στο μήκος του, μια συγκόλληση φιλέτου λαμβάνει την κατευθυντική αύξηση J2.4 του 1.5:

[math] \phi R_{n} = \phi\, 0.6\, F_{EXX}\, \frac{\sqrt{2}}{2}\, w\, L_{w} \left( 1 + 0.5\, \sin^{1.5}\theta \right), \qquad \phi = 0.75 [math]

Ο χάλυβας και στις δύο πλευρές περιορίζει πόσο μετράει το μέγεθος της συγκόλλησης. Για συγκολλήσεις και στις δύο όψεις τμήματος πάχους t, το χρησιμοποιήσιμο μέγεθος σε δέκατα έκτα είναι:

[math] D_{max} = \frac{ \frac{t}{2}\, F_{u} }{3.09\,kip/in} [math]

Οδηγός Σχεδιασμού 39 προσθέτει ένα δάπεδο στις συγκολλήσεις της φλάντζας της ακραίας πλάκας: έχουν σχεδιαστεί για τουλάχιστον 60% της αντοχής διαρροής της φλάντζας, έτσι η συγκόλληση δεν είναι ποτέ ο αδύναμος κρίκος ακόμη και σε μια μικρή στιγμή.

[math] P_{fl} \ge 0.6\, F_{y}\, b_{f}\, t_{f} [math]

Στο flush παράδειγμα το πάτωμα (295.2 δέρμα μόσχου ακατέργαστου) είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη από τα φορτία (191.5 δέρμα μόσχου ακατέργαστου), έτσι ώστε το δάπεδο να έχει μέγεθος της συγκόλλησης. Στην πλάκα φλάντζας παράδειγμα το 1/4 σε συγκόλληση στη στήλη διέπει ολόκληρη τη σύνδεση στο 0.998. Δοκιμάστε μεγέθη στο αριθμομηχανή συγκόλλησης.

8. Διάτμηση μέσω του ιστού

Η διάτμηση δοκού δεν περνά από τις φλάντζες. Σε μια σύνδεση πλάκας φλάντζας περνά μέσα από την πλάκα ιστού, που έχει σχεδιαστεί σαν γλωττίδα διάτμησης: διάτμηση μπουλονιών, ρουλεμάν στην πλάκα και στον ιστό της δοκού, διάτμηση μπλοκ, και διατμητική υποχώρηση και ρήξη της πλάκας. Στο παράδειγμα της πλάκας φλάντζας, διατμητική ρήξη του 1 στο web plate διέπει εκείνη την πλευρά στο 0.943.

Σε τελική πλάκα, η διάτμηση περνά μέσα από τις συγκολλήσεις του ιστού έξω από τη ζώνη τάνυσης, και ο ιστός της δοκού συχνά περιορίζει τη συγκόλληση. Στην πλάκα έκπλυσης για παράδειγμα το 1/2 στο web περιορίζει το χρησιμοποιήσιμο μέγεθος συγκόλλησης σε 0.3287 σε, λιγότερο από το 3/8 σε καθορισμένο, και η συγκόλληση ιστού σε διάτμηση διέπει τη σύνδεση στο 0.988.

9. Η στήλη: κάμψη φλάντζας, απόδοση ιστού, ακρωτηριαστική και ζώνη πάνελ (J10)

Οι δυνάμεις της φλάντζας φτάνουν στη στήλη ως συγκεντρωμένα φορτία, και η στήλη πρέπει να τα μεταφέρει χωρίς τοπική αστοχία. Αυτοί οι έλεγχοι αποφασίζουν εάν η στήλη χρειάζεται εγκάρσια ενισχυτικά ή πλάκα διπλασιασμού ιστού, και συχνά είναι φθηνότερο να ικανοποιηθούν με βαρύτερη στήλη παρά με ενισχυτικά.

Τοπική κάμψη φλάντζας, κάτω από τη φλάντζα τάνυσης (Εξ. J10-1):

[math] \phi R_{n} = \phi\, 6.25\, F_{y}\, t_{f}^{2}, \qquad \phi = 0.90 [math]

Web τοπική απόδοση, με μήκος ρουλεμάν [mathin] l_{b} [mathin], μακριά από το άκρο της στήλης (Εξ. J10-2):

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{y}\, t_{w} \left( 5k + l_{b} \right), \qquad \phi = 1.00 [math]

Οδηγός Σχεδιασμού 39 χρησιμοποιεί 6k στη θέση 5k για ακραίες πλάκες, γιατί η δύναμη εξαπλώνεται μέσω της πλάκας πριν φτάσει στη στήλη.

ακρωτηριασμός Ιστού, κάτω από τη φλάντζα συμπίεσης (Εξ. J10-4):

[math] \phi R_{n} = \phi\, 0.80\, t_{w}^{2} \left[ 1 + 3 \left( \frac{l_{b}}{d} \right) \left( \frac{t_{w}}{t_{f}} \right)^{1.5} \right] \sqrt{\frac{E\, F_{y}\, t_{f}}{t_{w}}}\, Q_{f}, \qquad \phi = 0.75 [math]

Διάτμηση ιστού ζώνης πίνακα, όπου ο ιστός της στήλης μεταξύ των δυνάμεων της φλάντζας είναι σε διάτμηση (Εξ. J10-9):

[math] \phi R_{n} = \phi\, 0.60\, F_{y}\, d_{c}\, t_{w}, \qquad \phi = 0.90 [math]

Για ακραίες πλάκες, τα μπουλόνια τάνυσης λυγίζουν επίσης τη φλάντζα της στήλης σε ένα σχέδιο γραμμής διαρροής, ελέγχεται όπως η ίδια η τελική πλάκα:

[math] \phi M_{cf} = \phi\, F_{y}\, t_{f}^{2}\, Y_{c} \ge 1.10\, M_{u,eq} [math]

Η διάτμηση ζώνης του πίνακα διέπει τη στήλη και στα τρία επεξεργασμένα παραδείγματα, στο 0.461, 0.726 και 0.492. Μια αποτυχημένη ζώνη πίνακα χρειάζεται μια πλάκα διπλασιασμού, και μια αποτυχημένη φλάντζα ή έλεγχος ιστού χρειάζεται ενισχυτικά απέναντι από τη φλάντζα της δοκού.

Παραδείγματα σχεδίασης σύνδεσης στιγμής (AISC 360-16 LRFD)

Κάθε παράδειγμα παρακάτω είναι ένα πλήρες φύλλο υπολογισμού AISC από το SkyCiv Connection Design, γραμμένο βήμα προς βήμα με κάθε εξίσωση, υποκατεστημένη τιμή και DCR.

 

Το μοτίβο αξίζει να το γνωρίζετε. Σε τελική πλάκα, τα μπουλόνια και η πλάκα έχουν το μέγεθος μαζί και τείνουν να τελειώνουν το ένα κοντά στο άλλο, και ο ιστός της δοκού συχνά περιορίζει τις συγκολλήσεις. Σε πλάκα φλάντζας, τα πάντα στην πλευρά της φλάντζας ελέγχονται έναντι της ίδιας δύναμης φλάντζας, έτσι οι συγκολλήσεις και τα κρίσιμα για την ολίσθηση μπουλόνια καταλήγουν να λειτουργούν εξίσου σκληρά. Και στα τρία, η στήλη δεν χρειαζόταν ενισχυτικά ή πλάκα διπλασιασμού, αλλά η ζώνη του πίνακα ήταν ο έλεγχος στήλης πιο κοντά στο όριό της.

Για τη θεωρία πίσω από τα παραδείγματα, βλέπω σχεδιασμός χαλύβδινων συνδέσεων με χρήση AISC 360-16.

Ποια στιγμή σύνδεσης πρέπει να χρησιμοποιήσετε?

Τι ελέγχει το λογισμικό?

Η λεπτομέρεια τρέχει πρώτα: αποστάσεις άκρων μπουλονιών, απόσταση μπουλονιών (γήπεδο και μετρητής), κενά εργαλείων, ελάχιστες και μέγιστες διαστάσεις πλάκας, ελάχιστα μεγέθη συγκόλλησης, και ανίχνευση συγκρούσεων μεταξύ πλακών, ενισχυτικά, μπουλόνια και συγκολλήσεις. Μια σύνδεση που δεν μπορεί να δημιουργηθεί δεν φτάνει στη λύση.

Στη συνέχεια, οι έλεγχοι αντοχής ακολουθούν την παραπάνω διαδικασία. Για ακραίες πλάκες, αυτό σημαίνει την απαιτούμενη διάμετρο μπουλονιού και πάχος πλάκας από τον Οδηγό σχεδίασης 39, το εκτεταμένο τμήμα της πλάκας σε διάτμηση, η φλάντζα και ο ιστός συγκολλούνται με το βασικό τους μέταλλο, και διάτμηση μπουλονιών, ρουλεμάν και σχίσιμο. Για πλάκες φλάντζας σημαίνει ολίσθηση, ρουλεμάν, διάτμηση μπλοκ, τάση και συμπίεση της πλάκας, ρήξη δοκού στις οπές και τις συγκολλήσεις, συν την πλάκα ιστού ως γλωττίδα διάτμησης. Στη στήλη σημαίνει κάμψη φλάντζας, web τοπική απόδοση, ακρωτηριασμός ιστού, λυγισμός συμπίεσης ιστού και διάτμηση ζώνης πάνελ.

Κάθε φόρμουλα, Ο έλεγχος σχεδίασης και η αναφορά κώδικα εμφανίζονται πλήρως, με αριθμούς ρητρών από την AISC 360-16, ώστε να μπορείτε να ακολουθήσετε τον υπολογισμό αντί να τον αναλάβετε με εμπιστοσύνη. Τα παραδείγματα εργασίας παραπάνω είναι γραμμένα από αυτές τις αναφορές. Για την πλευρά του συνδετήρα, δείτε την τεκμηρίωση μπουλόνια και συγκολλήσεις.

Μέσω πλακών μεταφοράς ροπής μεταξύ των μελών μέσω της χρήσης μιας άκαμπτης πλάκας που είτε είναι βιδωμένη είτε συγκολλημένη στα μέλη: Μέσω πλακών μεταφοράς ροπής μεταξύ των μελών μέσω της χρήσης μιας άκαμπτης πλάκας που είτε είναι βιδωμένη είτε συγκολλημένη στα μέλη

Η διαφορά είναι τι συμβαίνει με τη γωνία μεταξύ των δύο μελών. Σε μια στιγμιαία σύνδεση αυτή η γωνία διατηρείται, έτσι η κάμψη στο ένα μέλος μεταφέρει στο άλλο. Σε μια διατμητική σύνδεση ο σύνδεσμος είναι ελεύθερος να περιστρέφεται, έτσι το άκρο της δοκού γυρίζει και καμία σημαντική στιγμή δεν διασχίζει την άρθρωση. Βλέπω τι είναι μια διατμητική σύνδεση για το άλλο μισό της σύγκρισης.

 

 

Συχνές ερωτήσεις

Πώς υπολογίζετε τη δύναμη της φλάντζας σε μια στιγμιαία σύνδεση?

Διαιρέστε τη ροπή τερματισμού της δοκού με την απόσταση μεταξύ των κεντροειδών φλάντζας, [mathin] d – t_{f} [mathin], και προσθέστε το μισό οποιουδήποτε αξονικού φορτίου. ΕΝΑ 300 στιγμή kip-ft σε ένα W24x84 (d = 24.1 σε, τ_φά = 0.77 σε) με 100 kip αξονικού φορτίου δίνει 204.31 κούμπωμα σε κάθε φλάντζα.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας πλήρως συγκρατημένης και μιας μερικώς συγκρατημένης σύνδεσης ροπής?

Ένα πλήρως συγκρατημένο (FR) σύνδεση κρατά τη γωνία μεταξύ των μελών, οπότε το πλαίσιο μπορεί να αναλυθεί με σταθερή άρθρωση. Ένας μερικώς συγκρατημένος (PR) η σύνδεση μεταφέρει στιγμή αλλά περιστρέφεται αισθητά, οπότε η περιστροφική του ακαμψία πρέπει να μπει στην ανάλυση. AISC 360-16 Το B3.4 ορίζει και τα δύο. ο 0.8 συντελεστής μείωσης στις ακραίες πλάκες flush στον Οδηγό σχεδίασης 39 υπάρχει για να διατηρεί αυτές τις συνδέσεις αρκετά άκαμπτες ώστε να αντιμετωπίζονται ως FR.

Πότε μια ροπή σύνδεση χρειάζεται ενισχυτικά στήλης ή πλάκα διπλασιασμού?

Όταν η στήλη αστοχεί, ένας από τους ελέγχους J10 γίνεται κάτω από τις δυνάμεις της φλάντζας. Τοπική κάμψη φλάντζας, web τοπική απόδοση, Η ακαμψία του ιστού και ο λυγισμός συμπίεσης του ιστού στερεώνονται με εγκάρσια ενισχυτικά απέναντι από τις φλάντζες της δοκού. Η διάτμηση ζώνης του πίνακα στερεώνεται με διπλή πλάκα στον ιστό της στήλης. Συχνά ένα βαρύτερο τμήμα στήλης είναι φθηνότερο από το καθένα, γιατί τα ενισχυτικά και οι διπλαστές προσθέτουν συγκόλληση.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας χωνευτής και μιας εκτεταμένης ακραίας πλάκας?

Στις φλάντζες της δοκού σταματάει μια ακραία πλάκα, άρα όλα τα μπουλόνια βρίσκονται ανάμεσά τους. Μια εκτεταμένη ακραία πλάκα προεξέχει πέρα ​​από τη φλάντζα τάνυσης με μια σειρά μπουλονιών έξω από αυτήν. Αυτή η σειρά έχει τον μεγαλύτερο βραχίονα μοχλού, και η επέκταση προσθέτει γραμμές απόδοσης, έτσι μια εκτεταμένη πλάκα φέρει πολύ μεγαλύτερη ροπή. Χρησιμοποιείται μια πλάκα έκπλυσης όπου η σύνδεση πρέπει να παραμείνει εντός του βάθους της δέσμης.

Γιατί τα μπουλόνια πλάκας φλάντζας είναι κρίσιμα για ολίσθηση?

Οι πλάκες φλάντζας είναι συνήθως λεπτομερείς με μεγάλες τρύπες, για να δώσει στο erector ανοχή στις φλάντζες, και AISC 360-16 Το J3.2 επιτρέπει υπερμεγέθη τρύπες μόνο σε κρίσιμες συνδέσεις ολίσθησης. Τα μπουλόνια είναι προενταμένα και προετοιμάζονται οι επιφάνειες στεγανοποίησης, συνήθως στην Τάξη Β, έτσι η άρθρωση μεταφέρει τη δύναμη της φλάντζας με τριβή.

Μπορώ να σχεδιάσω μια στιγμιαία σύνδεση με ASD αντί για LRFD?

Ναί. Οι οριακές καταστάσεις είναι οι ίδιες. Αντικαθιστώ [mathin] \phi R_{n} [mathin] με [mathin] R_{n} / \Omega [mathin] και συγκρίνετε με τα φορτία ASD. Το SkyCiv Connection Design εκτελεί και τα δύο, και η εναλλαγή μεταξύ τους είναι μία ρύθμιση.

Τα παραδείγματα ακολουθούν το Εγχειρίδιο AISC 15ης ή 16ης έκδοσης?

Ακολουθούν την AISC 360-16 με το Εγχειρίδιο AISC 15η Έκδοση, που είναι γραμμένο γύρω από αυτήν την Προδιαγραφή, και AISC Design Guide 39 για τις ακραίες πλάκες. Το Εγχειρίδιο 16ης Έκδοσης συνδυάζεται με το AISC 360-22. Οι οριακές καταστάσεις είναι σχεδόν οι ίδιες, αλλά οι αναφορές ρητρών και πινάκων μετακινούνται, Επομένως, ελέγξτε τα σε σχέση με την έκδοση που χρησιμοποιεί το έργο σας.

Λογισμικό σχεδιασμού σύνδεσης SkyCiv

Τα μοντέλα και οι έλεγχοι παραπάνω είναι από Σχεδιασμός σύνδεσης SkyCiv. Καλύπτει 80+ προδιαμορφωμένους τύπους σύνδεσης, σχέδια στην AISC 360-16 (LRFD & ASD) και ως 4100:2020, και δείχνει κάθε τύπο, πλήρης έλεγχος σχεδιασμού και αναφορά κώδικα.

Μπορείτε να μοντελοποιήσετε τη σύνδεση σε 3D, ανταλλάξτε μπουλόνια, συγκολλήσεις ή πλάκες χωρίς να χάσετε τα δεδομένα φορτίου σας, δημιουργήστε φύλλα σχεδίασης 2D λεπτομερειών στο CloudCAD, και εξάγετε την τρισδιάστατη γεωμετρία στο IFC για συντονισμό στο Revit, Tekla ή Navisworks.

Εκτελείται εξ ολοκλήρου στο πρόγραμμα περιήγησης, χωρίς λήψεις, ενημερώσεις ή ρύθμιση IT.

Δοκιμάστε το Free Connection Design Tool

Δωρεάν για να ξεκινήσετε, χωρίς εγκατάσταση. Εγγραφείτε στο platform.skyciv.com για να σώσετε τη δουλειά σας.

Η πλήρης ενότητα προσθέτει την αναφορά υπολογισμού βήμα προς βήμα, όπως τα παραπάνω παραδείγματα, με κάθε χωρητικότητα και DCR.

Αγοράστε το Connection Design Module

βιβλιογραφικές αναφορές

• AISC 360-16, Προδιαγραφές για δομικά κτίρια από χάλυβα: Β3.4, D3 (Πίνακας Δ3.1), F13.1 (Εξ. F13-1), J2.2b (Πίνακας J2.4), J2.4, J3.1 (Πίνακας J3.1), J3.2, J3.3, J3.4, J3.5, J3.6, J3.8, J3.10, J4.1, J4.3, J4.4 (Εξ. J4-6), J10 (Εξ. J10-1, J10-2, J10-4, J10-8, J10-9).
• Εγχειρίδιο AISC Steel Construction, 15ου Έκδοση: Μέρος 9 (Εξ. 9-2, όριο βασικού μετάλλου στο μέγεθος συγκόλλησης); Μέρος 12 (πλήρως συγκρατημένη στιγμή συνδέσεις).
• Οδηγός σχεδίασης AISC 39, Συνδέσεις ροπής τελικής πλάκας.