Cómo diseñar una conexión de momento de placa de brida

Para diseñar una conexión de momento de placa de brida atornillada a AISC 360, convierte el momento del extremo de la viga en un par de fuerzas de brida y verifica todo lo que pasa por esa fuerza. Eso significa deslizamiento de los pernos de la brida., cojinete de perno y desgarro, corte de bloque, tensión y compresión en la placa de brida, rotura por tensión y flexión de la viga en los agujeros, la soldadura a la columna, y el ala y el alma de la columna. Una placa de alma separada soporta la cizalla y se controla como una placa de corte..

Esta página funciona a través de un ejemplo real de principio a fin.: una viga W24x84 enmarcada en el ala de una columna W14x211, con un 300 momento kip-pie, a 250 cizalla kip y 100 kip de carga axial, diseñado para AISC 360-16 LRFD y el Manual AISC 15ª edición. Las placas de brida son 1/2 de espesor con ocho 1 en pernos de deslizamiento crítico A490 cada uno, y la placa web es 1 en espesor con diez 1 en pernos A490-N. Cada ecuación está escrita con sus números., En el mismo orden que la hoja de cálculo AISC, SkyCiv Connection Design El módulo produce para ello..

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¿Qué es una conexión de momento de placa de brida??

Una conexión de momento de placa de ala transfiere el momento final de una viga a una columna a través de dos placas., uno en cada ala de la viga. Cada placa está soldada en taller al ala de la columna y atornillada en obra al ala de la viga., y una placa de alma separada lleva la cizalla. Es un totalmente restringido. (FR) momento de conexión bajo AISC 360-16 B3.4(b).

También se le llama placa de brida atornillada o conexión de momento bridada.. A los fabricantes les gusta porque toda la soldadura se realiza en el taller y la viga solo se atornilla en el campo.. Las placas de brida soportan el momento como un par de tracción y compresión., la placa web es una conexión de placa única (una pestaña de corte) para la cizalla, y la columna tiene que soportar las fuerzas concentradas del ala. Puedes consultar este directamente en el calculadora de conexión de placa de brida, y los otros tipos están en el conexiones de momento página de referencia.

Elevación de la conexión de ejemplo.. Las placas de ala están soldadas a la columna con 1/4 en filetes y atornillados a las alas de la viga. La placa del alma está soldada con 7/16 en filetes y atornillados al alma de la viga. Hay un 1/4 en el espacio de montaje en cada placa de brida, lleno de cuñas según sea necesario.

Sección A-A. Cada placa de brida tiene dos líneas de cuatro pernos a la vez. 5 1/2 en calibre, en orificios sobredimensionados en la placa y orificios estándar en el ala de la viga.

¿Cómo se diseña una conexión de momento de placa de brida?? Los pasos de un vistazo

Primero se comprueba la conexión de la placa de brida., para la fuerza de la brida desde el momento y la carga axial. La placa de alma se revisa en segundo lugar., para la cizalla.

1. Verifique los límites de detalle en el ala de la viga.: calibrar, espaciado y distancias al borde.
2. Encuentre la fuerza de la brida y verifique el deslizamiento de los pernos de deslizamiento crítico.
3. Compruebe el cojinete del perno y el desgarro de la placa de brida.
4. Verifique el cojinete del perno y el desgarro en el ala de la viga.
5. Verifique el corte del bloque de la placa de brida para ver tres patrones de desgarro.
6. Comprobar el corte del bloque del ala de la viga.
7. Comprobar la fluencia de tensión y la rotura de la placa de brida..
8. Comprobar rotura por tensión de la viga., con retraso de corte.
9. Compruebe la rotura por flexión de la viga en los orificios de los pernos de las bridas..
10. Compruebe la placa de brida en compresión..
11. Verifique el límite de detalle en la cara de la columna..
12. Verifique la soldadura de filete desde la placa del ala al ala de la columna.
13. Compruebe el ala y el alma de la columna para detectar la fuerza concentrada en el ala..
14. Verifique los límites de detalle de la placa web..
15. Compruebe el corte del grupo de pernos en la placa del alma..
16. Compruebe el cojinete del perno y el desgarro de la placa del alma..
17. Comprobar el cojinete de los pernos y el desgarro en el alma de la viga..
18. cizalla combinada, rodamiento y desgarro por perno para la fuerza efectiva del grupo.
19. Comprobar el corte del bloque de la placa del alma.
20. Comprobar la fluencia por cizallamiento y la rotura por cizallamiento de la placa del alma..
21. Verifique el límite de detalle para la soldadura de la placa del alma..
22. Verifique la soldadura de filete desde la placa del alma hasta el ala de la columna..

Entradas de diseño para este ejemplo

El código de diseño es AISC. 360-16 LRFD. Las propiedades de la sección son del Manual AISC..

 

 

 

Parte 1: la conexión de la placa de brida

Pasos 1 a 13 comprobar las placas de brida, las alas de la viga, las soldaduras a la columna y la columna misma, todo para la fuerza de brida calculada en el paso 2.

Paso 1: Detallando límites en el ala de la viga (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

Antes de cualquier control de fuerza, La disposición de los pernos debe ser edificable y coincidir con los supuestos detrás de las ecuaciones de resistencia.. Los pernos que están demasiado cerca se rompen entre los agujeros., y los bordes que están demasiado cerca se arrancan.

La separación mínima entre pernos es [mathin] 2\tfrac{2}{3} d_{b} [mathin] desde J3.3. La distancia mínima al borde para un 1 en perno es 1 1/4 de la Tabla J3.4, ¿Cuál es el límite en el ala de la viga?, donde los agujeros son estándar. La placa de brida tiene agujeros de gran tamaño., por lo que la Tabla J3.5 agrega 1/8 in, lo que lleva sus límites de distancia al borde a 1.375 in. El calibre tiene su propio mínimo., de modo que las dos líneas de pernos encajen a lo largo de la brida con espacio para instalar los pernos.

[math] s_{min} = 2\tfrac{2}{3}\, d_{b} = 2.667 \times (1\,in) = 2.667\,in [math]

Para un límite mínimo, la relación es límite sobre real, y para un máximo es un límite real por encima. La fila gobernante es la distancia al borde horizontal de la placa.:

[math] DCR = \frac{1.375\,in}{1.5\,in} = 0.917 [math]

DCR = 0.917 < 1.0, OK

Paso 2: Fuerza de brida y resistencia crítica del perno al deslizamiento (AISC 360-16 J3.8)

El momento se transmite como un par de fuerzas iguales y opuestas en las dos alas de la viga., y los pernos de la placa de brida tienen que soportar esa fuerza sin deslizarse. Estos pernos son críticos para el deslizamiento porque la placa de brida tiene orificios de gran tamaño., cual AISC 360-16 J3.2 permite solo en conexiones de deslizamiento crítico.

Fuerza de brida

El momento se divide por la distancia entre los centroides del ala de la viga., [mathin] d_{bm} – t_{fb} [mathin]. La placa del alma está diseñada para corte únicamente., entonces la carga axial va a las placas de brida, la mitad a cada uno:

[math] P_{uF} = \frac{M_{ux}}{d_{bm} – t_{fb}} + \frac{P_{u}}{2} [math]

[math] P_{uF} = \frac{(300\,kip\text{-}ft)}{(24.1\,in) – (0.77\,in)} + \frac{(100\,kip)}{2} [math]

[math] P_{uF} = 204.31\,kip [math]

La tensión axial y la compresión son ambas. 100 kip, entonces la fuerza de la brida es 204.31 dormir de cualquier manera: la tensión se suma al ala traccionada y la compresión se suma al ala comprimida. Cada cheque en la parte 1 usa este valor.

Resistencia al deslizamiento

Dónde [mathin] \phi = 0.85 [mathin] es el factor de resistencia para agujeros de gran tamaño, [mathin] \mu = 0.5 [mathin] es el coeficiente de deslizamiento medio para superficies de contacto Clase B, [mathin] D_{u} = 1.13 [mathin] Relaciona la pretensión media instalada con el mínimo especificado., [mathin] h_{f} = 0.85 [mathin] es el factor de relleno, [mathin] T_{b} = 64\,kip [mathin] es la mínima pretensión de un 1 en perno A490 de la Tabla J3.1, y hay [mathin] N_{s} = 1 [mathin] avión de deslizamiento:

[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 (0.85) \times (64\,kip) \times (1) \times (2) \times (4) [math]

[math] \phi R_{n} = 209\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 209 salto = 0.978 < 1.0, OK

El factor de relleno de 0.85 es el valor J3.8 para dos o más rellenos entre las partes conectadas. El dibujo requiere cuñas según se requiera en el 1/4 en la brecha de erección, por lo que el diseño no cuenta con que haya solo uno. A 0.978 Este es uno de los dos controles más estrictos en la conexión..

Paso 3: Cojinete de perno y desprendimiento en la placa de brida (AISC 360-16 J3.10)

Los pernos de deslizamiento crítico también deben tener suficiente resistencia como pernos de rodamiento., en caso de que la articulación resbale. Cada perno empuja el borde de su orificio en la placa.. La placa se deforma en el agujero (Llevando, limitado a 2.4 d t Fu) o arranca una tira hasta el siguiente agujero o hasta el final de la placa (arrancar, 1.2 lc t Fu). Los pernos más cercanos al extremo de la placa tienen la distancia libre más corta., entonces ellos son los débiles.

Distancia libre para los pernos de los extremos., con [mathin] d_{h} = 1.25\,in [mathin], la dimensión del agujero sobredimensionado a lo largo de la longitud del miembro:

[math] l_{c1} = L_{eh,fp} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(1.25\,in)}{2} = 0.875\,in [math]

Distancia libre entre los otros tornillos.:

[math] l_{c2} = s_{c} – d_{h} = (3\,in) – (1.25\,in) = 1.75\,in [math]

El perno final en cada una de las dos líneas usa [mathin] l_{c1} [mathin], y los otros tres en cada línea usan [mathin] l_{c2} [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 0.875\,in,\, 2.4 \times 1\,in\right)(0.5\,in)(65\,ksi)(2) + \min\left(1.2 \times 1.75\,in,\, 2.4 \times 1\,in\right)(0.5\,in)(65\,ksi)(2)(4 – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 358.31\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 358.31 salto = 0.570 < 1.0, OK

Paso 4: Soporte de perno y desgarro en el ala de la viga (AISC 360-16 J3.10)

La misma verificación se aplica al ala de la viga., que tiene agujeros estándar ([mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin]) y es más grueso que el plato.

[math] l_{c1} = L_{eh,bf} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(1.125\,in)}{2} = 0.9375\,in [math]

[math] l_{c2} = s_{c} – d_{h} = (3\,in) – (1.125\,in) = 1.875\,in [math]

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

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times 0.9375\,in,\, 2.4 \times 1\,in\right)(0.77\,in)(65\,ksi)(2) + \min\left(1.2 \times 1.875\,in,\, 2.4 \times 1\,in\right)(0.77\,in)(65\,ksi)(2)(4 – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 591.22\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 591.22 salto = 0.346 < 1.0, OK

Paso 5: Corte en bloque de la placa de brida (AISC 360-16 J4.3)

Un bloque de la placa de brida puede romperse a lo largo de las líneas de los pernos.: corte a lo largo de una línea de agujeros más tensión a través de la placa. Con dos líneas de pernos, hay tres formas de que esto suceda., y el más débil gobierna. Cada agujero suma 1/16 en busca de daños durante el punzonado (B4.3), y [mathin] d_{h} = 1.25\,in [mathin] para los agujeros de gran tamaño en ambas direcciones.

patrón L: un plano de corte, tensión a través de los pernos hasta un borde

[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] [math]

[math] A_{nt} = (0.5\,in) \times \left[ (2 – 2)(3\,in) + 5.5\,in + 3.625\,in – (2 – 0.5)(1.25\,in + 0.0625\,in) \right] = 3.5781\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = (0.5\,in) \times \left[ 1.5\,in + (4 – 1)(3\,in) \right] = 5.25\,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[ 1.5\,in + (3)(3\,in) – (3.5)(1.3125\,in) \right] = 2.9531\,in^{2} [math]

Con [mathin] U_{bs} = 1 [mathin] para una tensión uniforme:

[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 2.9531 + 1 \times 65 \times 3.5781 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 5.25 + 1 \times 65 \times 3.5781 \right) [math]

[math] \phi R_{n} = 260.81\,kip [math]

patrón U: dos planos de corte, tensión entre las líneas de los pernos

[math] A_{gv} = 2\, t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 2 \times (0.5\,in) \times \left[ 1.5\,in + (3)(3\,in) \right] = 10.5\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2\, t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 5.9062\,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[ 0 + 5.5\,in – (1)(1.3125\,in) \right] = 2.0937\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 5.9062 + 1 \times 65 \times 2.0937 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 10.5 + 1 \times 65 \times 2.0937 \right) = 274.83\,kip [math]

2patrón L: dos planos de corte, tensión desde cada línea de pernos hasta su borde

[math] A_{nt} = 2\, t_{fp} \left[ L_{ev,fp} – 0.5\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 2 \times (0.5\,in) \times \left[ 3.625\,in – 0.5 \times (1.3125\,in) \right] = 2.9687\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 5.9062 + 1 \times 65 \times 2.9687 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 10.5 + 1 \times 65 \times 2.9687 \right) = 317.48\,kip [math]

Corte del bloque gobernante

[math] \phi R_{n} = \min\left( 260.81\,kip,\, 274.83\,kip,\, 317.48\,kip \right) = 260.81\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 260.81 salto = 0.783 < 1.0, OK

El patrón L gobierna porque tiene un solo plano de corte.. El 12.75 en la placa es más ancha que la 9.02 en ala de viga, lo que le da a las tiras exteriores mucha área de tensión en el patrón 2L.

Paso 6: Cortante en bloque del ala de la viga (AISC 360-16 J4.3)

El ala de la viga puede romperse de la misma manera.. Sus bordes son sólo 1.76 fuera de las líneas de los pernos, entonces el bloque crítico es el patrón 2L: Las dos tiras exteriores de la brida se cortan a lo largo de las líneas de los pernos y se separan en tensión..

[math] A_{nt} = t_{fb} \left[ b_{fb} – g_{a} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.77\,in) \times \left[ 9.02\,in – 5.5\,in – (1)(1.125\,in + 0.0625\,in) \right] = 1.796\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2\, t_{fb} \left[ L_{eh,bf} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 2 \times (0.77\,in) \times \left[ 1.5\,in + (3)(3\,in) \right] = 16.17\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2\, t_{fb} \left[ L_{eh,bf} + (n_{c} – 1)\, s_{c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 2 \times (0.77\,in) \times \left[ 10.5\,in – (3.5)(1.1875\,in) \right] = 9.7694\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 9.7694 + 1 \times 65 \times 1.796 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 16.17 + 1 \times 65 \times 1.796 \right) [math]

[math] \phi R_{n} = 373.31\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 373.31 salto = 0.547 < 1.0, OK

Paso 7: Deformación por tensión y rotura de la placa de brida. (AISC 360-16 J4.1)

Del lado de la tensión, la placa de brida es un miembro de tensión corto. Su sección bruta no debe ceder, y su sección neta a través de la fila de agujeros no debe romperse.

Cediendo la tensión (Eq. J4-1)

[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{yp}\, t_{fp}\, b_{fp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times (12.75\,in) = 286.88\,kip [math]

ruptura de tensión (Eq. J4-2)

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{up}\, t_{fp} \left[ b_{fp} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n,tr} = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.5\,in) \times \left[ 12.75\,in – (2) \times (1.25\,in + 0.0625\,in) \right] = 246.8\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 286.88\,kip,\, 246.8\,kip \right) = 246.8\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 246.8 salto = 0.828 < 1.0, OK

Paso 8: Ruptura por tensión de la viga con retraso por cortante. (AISC 360-16 D3, J4.1)

La fuerza del ala también debe llegar a la viga.. La mitad de la viga, un WT formado por un ala y la mitad del alma, se trata como el miembro de tensión. Los pernos conectan solo la brida., por lo que la web se queda atrás a la hora de captar el estrés, y el factor de retraso de corte U reduce el área neta efectiva.

Del caso de la Tabla D3.1 2, dónde [mathin] \bar{y} = 3.0217\,in [mathin] es la distancia desde la brida al centroide del WT y l es la longitud de la conexión, desde la primera columna de tornillos hasta la última:

[math] U = 1 – \frac{\bar{y}}{l} = 0.66439 [math]

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{ub}\, U \left[ 0.5\, A_{bm} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{fb} \right] [math]

[math] \phi R_{n,tr} = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.66439) \times \left[ 0.5 \times (24.7\,in^{2}) – (2) \times (1.125\,in + 0.0625\,in) \times (0.77\,in) \right] [math]

[math] \phi R_{n,tr} = 340.78\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 340.78 salto = 0.600 < 1.0, OK

Paso 9: Ruptura por flexión de la viga en los agujeros de los pernos del ala (AISC 360-16 F13.1)

Los orificios para pernos sacan material del ala tensada de la viga justo donde el momento es mayor.. F13.1 comprueba si esos agujeros reducen la resistencia a la flexión de la viga, y si lo hacen, por cuanto.

Área bruta y neta del ala tensada

[math] A_{fg} = b_{fb}\, t_{fb} = (9.02\,in) \times (0.77\,in) = 6.9454\,in^{2} [math]

[math] A_{fn} = A_{fg} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{fb} = (6.9454\,in^{2}) – (2) \times (1.125\,in + 0.0625\,in) \times (0.77\,in) = 5.1166\,in^{2} [math]

¿Se aplica la rotura por tracción??

[math] \frac{F_{y}}{F_{u}} = \frac{50\,ksi}{65\,ksi} = 0.76923 \le 0.8 \;\Rightarrow\; Y_{t} = 1 [math]

[math] F_{u} A_{fn} = (65\,ksi) \times (5.1166\,in^{2}) = 332.58\,kip [math]

[math] Y_{t} F_{y} A_{fg} = (1) \times (50\,ksi) \times (6.9454\,in^{2}) = 347.27\,kip [math]

Porque [mathin] F_{u} A_{fn} \lt Y_{t} F_{y} A_{fg} [mathin], el ala neta se rompe antes de que el ala bruta ceda, por lo que se aplica el estado límite de rotura por tracción.

Resistencia a la flexión en los agujeros. (Eq. F13-1)

[math] M_{n} = \frac{F_{ub} A_{fn}}{A_{fg}}\, S_{x} = \frac{(65\,ksi) \times (5.1166\,in^{2})}{(6.9454\,in^{2})} \times (196.46\,in^{3}) = 783.95\,kip\text{-}ft [math]

Como fuerza de brida, comparar con [mathin] P_{uF} [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \frac{\phi\, M_{n}}{d_{bm} – t_{fb}} = \frac{(0.9) \times (783.95\,kip\text{-}ft)}{(24.1\,in) – (0.77\,in)} = 362.91\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 362.91 salto = 0.563 < 1.0, OK

Paso 10: Resistencia a la compresión de la placa de brida. (AISC 360-16 J4.4)

En el lado de compresión, la placa del ala es una columna corta.. Si es lo suficientemente robusto, alcanza su límite elástico sin pandearse, y AISC 360-16 J4.4 le permite omitir la verificación completa de la columna del Capítulo E.

El informe toma la longitud no arriostrada de la placa como [mathin] L_{k,fp} = 3\,in [mathin] con [mathin] K = 1.2 [mathin], el valor de diseño recomendado en la Tabla de Comentarios C-A-7.1 para un miembro fijado contra la rotación en ambos extremos pero libre de trasladarse en uno. Para un plato rectangular, [mathin] r = t_{fp} / \sqrt{12} [mathin]:

[math] \frac{K L}{r} = \frac{(1.2) \times (3\,in)}{(0.5\,in) / \sqrt{12}} = 24.942 \le 25 [math]

Dado que KL/r no es más que 25, Eq. Se aplica J4-6:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{yp}\, t_{fp}\, b_{fp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times (12.75\,in) = 286.88\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 286.88 salto = 0.712 < 1.0, OK

La proporción de 24.942 está justo por debajo del límite de 25. Una placa más delgada o una longitud más larga sin arriostrar empujaría la placa hacia las ecuaciones de pandeo del Capítulo E..

Paso 11: Límite de detalle en la cara de la columna

La soldadura de la placa del ala se asienta en el espacio entre el ala de la columna y el extremo de la viga., por lo que la soldadura no puede ser mayor que la holgura de la viga.

[math] DCR = \frac{W}{clr} = \frac{0.25\,in}{0.5\,in} = 0.5 [math]

DCR = 0.500 < 1.0, OK

Paso 12: Capacidad de soldadura de filete, placa de brida a brida de columna (AISC 360-16 J2.4)

Toda la fuerza del ala pasa a través de las soldaduras en ángulo que unen la placa del ala a la columna.. Su capacidad de soldadura de filete depende del tamaño., longitud y dirección de carga. El metal base a cada lado de la soldadura., Aquí la placa y el ala de la columna., También puede limitar la cantidad del tamaño de la soldadura que cuenta..

Límite del metal base en el tamaño de la soldadura (Ecuación manual AISC. 9-2)

[math] D_{max} = \frac{ \min\left( \frac{t_{fp}}{2} F_{up},\; t_{fs} F_{us} \right) }{3.09\,kip/in \times \left( F_{EXX} / 70\,ksi \right)} = \frac{ \min\left( (0.25\,in)(65\,ksi),\; (1.56\,in)(65\,ksi) \right) }{(3.09\,kip/in)(1)} = 5.2589 [math]

Así que hasta 5.26/16 en recuentos de tamaño de soldadura. El 1/4 in (4/16 in) la soldadura está debajo de eso, entonces se usa su tamaño completo.

Longitud efectiva

La soldadura recorre todo el ancho de la placa en ambas caras de la misma., cada línea reducida en 2W en los extremos. La placa es más estrecha que el ala de la columna., entonces el ancho de la placa establece la longitud:

[math] L_{w} = 2 \left[ \min\left( b_{fp},\, b_{fs} \right) – 2W \right] = 2 \times \left[ \min\left( 12.75\,in,\, 15.8\,in \right) – 2 \times (0.25\,in) \right] = 24.5\,in [math]

Fuerza de soldadura

La fuerza de la brida actúa perpendicular a las líneas de soldadura., asi que [mathin] \theta = 90^{\circ} [mathin] y el factor direccional [mathin] 1 + 0.5 \sin^{1.5}\theta [mathin] es 1.5:

[math] \phi R_{n} = \phi\, 0.6\, F_{EXX} \frac{\sqrt{2}}{2} \min\left( W,\, \frac{D_{max}}{16} \right) (1.5)\, L_{w} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times 0.6 \times (70\,ksi) \times \frac{\sqrt{2}}{2} \times (0.25\,in) \times (1.5) \times (24.5\,in) [math]

[math] \phi R_{n} = 204.64\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 204.64 salto = 0.998 < 1.0, OK

Esta es la verificación que rige toda la conexión.. El 1/4 en la soldadura soporta la fuerza de la brida sin casi nada de sobra, y sólo porque el 1.5 se aplica el factor direccional. sin eso, la soldadura tendría que ser aproximadamente 3/8 in.

Paso 13: Ala y alma de la columna bajo la fuerza del ala (AISC 360-16 J10)

Cada placa de ala entrega su fuerza a la columna como una carga concentrada.. El ala de la columna se puede doblar, la web puede rendir, paralizar o doblar debajo de él, y la zona del panel tiene que soportar el momento como corte. Si alguno de estos falla, la columna necesita refuerzos o una placa doble, o una sección más pesada.

Flexión local de brida (Eq. J10-1)

[math] \phi R_{n,flb} = \phi\, 6.25\, F_{ys}\, t_{fs}^{2} = (0.9) \times 6.25 \times (50\,ksi) \times (1.56\,in)^{2} = 684.45\,kip [math]

Pandeo por compresión del alma (Eq. J10-8)

El informe utiliza la dimensión T de la columna., [mathin] T_{sup} = 10\,in [mathin], para la profundidad del alma en esta ecuación, con [mathin] Q_{f} = 1 [mathin]:

[math] \phi R_{n,wcb} = \phi \left( \frac{24\, t_{ws}^{3} \sqrt{E\, F_{ys}}}{T_{sup}} \right) Q_{f} = (0.9) \times \left( \frac{24 \times (0.98\,in)^{3} \times \sqrt{(29000\,ksi) \times (50\,ksi)}}{(10\,in)} \right) \times (1) = 2448\,kip [math]

Estrictamente, J10.5 se aplica cuando las fuerzas de compresión actúan sobre ambas alas de la columna al mismo nivel., como cuando las vigas se enmarcan desde ambos lados. Comprobar si hay una conexión unilateral es conservador, y aquí no está ni cerca de gobernar.

Web local paralizante (Eq. J10-4)

La longitud del rodamiento [mathin] l_{b} = 0.5\,in [mathin] es el espesor de la placa de brida:

[math] \phi R_{n,wlc} = \phi\, 0.8\, t_{ws}^{2} \left[ 1 + 3 \left( \frac{l_{b}}{d_{sup}} \right) \left( \frac{t_{ws}}{t_{fs}} \right)^{1.5} \right] \sqrt{\frac{E\, F_{ys}\, t_{fs}}{t_{ws}}}\, Q_{f} [math]

[math] \phi R_{n,wlc} = (0.75) \times 0.8 \times (0.98\,in)^{2} \times \left[ 1 + 3 \times \left( \frac{0.5\,in}{15.7\,in} \right) \times \left( \frac{0.98\,in}{1.56\,in} \right)^{1.5} \right] \times \sqrt{\frac{(29000\,ksi) \times (50\,ksi) \times (1.56\,in)}{(0.98\,in)}} \times (1) = 917.11\,kip [math]

Rendimiento local web (Eq. J10-2)

[math] \phi R_{n,wly} = \phi\, F_{ys}\, t_{ws} \left( 5\, k_{des} + l_{b} \right) = (1) \times (50\,ksi) \times (0.98\,in) \times \left( 5 \times 2.16\,in + 0.5\,in \right) = 553.7\,kip [math]

Corte del alma de la zona del panel (Eq. J10-9)

[math] \phi R_{n,wpz} = \phi\, 0.6\, F_{ys}\, d_{sup}\, t_{ws} = (0.9) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times (15.7\,in) \times (0.98\,in) = 415.42\,kip [math]

Fuerza de la columna gobernante

[math] \phi R_{n} = \min\left( 684.45,\, 2448,\, 917.11,\, 553.7,\, 415.42 \right) = 415.42\,kip [math]

DCR = 204.31 kip / 415.42 salto = 0.492 < 1.0, OK

La columna W14x211 tiene un 1.56 en brida y un 0.98 en la web, por lo que no necesita refuerzos ni placas dobles para esta fuerza en el ala. El corte de la zona del panel gobierna las comprobaciones de las columnas..

Parte 2: la conexión de la placa web

Pasos 14 a 22 comprobar la placa web, una conexión de placa única que lleva el 250 cizalla kip. Porque las placas de brida hacen que la unión esté completamente restringida., la placa del alma no tiene que girar como una simple placa de corte, y los controles que existen solo para mantener flexible la pestaña de corte no son parte de este diseño.

Paso 14: Límites detallados para la placa del alma. (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

La disposición de los pernos de la placa del alma debe cumplir las mismas reglas de espaciado y distancia al borde., y la placa debe ser lo suficientemente profunda para estabilizar el alma de la viga y al mismo tiempo encajar entre las alas de la viga..

La placa tiene orificios horizontales con ranuras cortas.. La distancia al borde horizontal se mide a lo largo de la ranura., por lo que la Tabla J3.5 agrega 1/8 adentro y el límite se vuelve 1.375 in. La distancia del borde vertical se mide a través de la ranura y permanece en 1.25 in.

[math] DCR = \frac{1.375\,in}{1.5\,in} = 0.917 [math]

DCR = 0.917 < 1.0, OK

Paso 15: Cortante del grupo de tornillos en la placa del alma (AISC 360-16 J3.6)

Los diez pernos del alma comparten el 250 cizalla kip. En una simple pestaña de corte, la excentricidad de la reacción reduciría el grupo a menos de diez tornillos’ valor de fuerza. Aquí el informe utiliza un coeficiente de grupo de tornillos C = 10, el recuento completo de pernos, porque el momento final lo toman las placas del ala y los pernos del alma llevan el cortante directamente.

Dónde [mathin] \phi = 0.75 [mathin], [mathin] F_{nv} = 68\,ksi [mathin] para un perno A490-N, [mathin] N_{s} = 1 [mathin] plano de corte, y [mathin] h_{f} = 1 [mathin] porque no hay rellenos (J5.2(a)):

[math] h_{f} = 1 – 0.4 \left( t – 0.25\,in \right) = 1 – 0.4 \left( 0\,in – 0.25\,in \right) \le 1 \;\Rightarrow\; h_{f} = 1 [math]

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} d_{b}^{2}\, N_{s}\, C\, h_{f} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times (68\,ksi) \times \frac{\pi}{4} (1\,in)^{2} \times (1) \times (10) \times (1) [math]

[math] \phi R_{n} = 400.55\,kip [math]

DCR = 250 kip / 400.55 salto = 0.624 < 1.0, OK

Para un grupo de tornillos donde la excentricidad reduce C, la Cálculo del grupo de tornillos usando ICOR muestra cómo se encuentra el coeficiente.

Paso 16: Alojamiento de pernos y desprendimiento de la placa de alma (AISC 360-16 J3.10)

Cada perno empuja hacia abajo su orificio en la placa del alma.. El perno inferior de cada línea tiene una distancia libre corta hasta el borde de la placa., entonces es el débil. Las ranuras corren horizontalmente y la carga es vertical., entonces la dimensión del agujero a través de la ranura, [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin], se usa.

[math] l_{c1} = L_{ev,pl} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(1.125\,in)}{2} = 0.9375\,in [math]

[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (1.125\,in) = 1.875\,in [math]

Una línea de pernos se elabora y se escala mediante [mathin] C / n_{r} = 10 / 5 [mathin] para las dos lineas:

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

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.125,\, 2.4\right)(1)(65) + \min\left(2.25,\, 2.4\right)(1)(65)(5 – 1) \right] \times \frac{10}{5} [math]

[math] \phi R_{n} = 987.19\,kip [math]

DCR = 250 kip / 987.19 salto = 0.253 < 1.0, OK

Paso 17: Soporte de pernos y desgarro en el alma de la viga (AISC 360-16 J3.10)

La misma verificación se aplica al alma de la viga.. La viga no está refrentada y sus alas están alejadas de los tornillos., así que no hay borde para arrancar, y cada perno soporta como un perno interior.

[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (1.125\,in) = 1.875\,in [math]

[math] \phi R_{n} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{wb} F_{ub}\, C [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times 1.875\,in,\, 2.4 \times 1\,in\right) \times (0.47\,in) \times (65\,ksi) \times (10) [math]

[math] \phi R_{n} = 515.53\,kip [math]

DCR = 250 kip / 515.53 salto = 0.485 < 1.0, OK

Paso 18: Resistencia efectiva del grupo de pernos del alma. (AISC 360-16 J3.6 Comentario)

En la práctica, cada perno ofrece la menor cantidad de su resistencia al corte y su resistencia al rodamiento o al desgarro en cada capa a través de la cual pasa., y la fuerza del grupo es la suma de esos valores por perno.

[math] \phi r_{v} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} d_{b}^{2}\, N_{s}\, h_{f} = (0.75) \times (68\,ksi) \times \frac{\pi}{4} (1\,in)^{2} \times (1) \times (1) = 40.055\,kip [math]

[math] \phi r_{n1e} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{p} F_{up} = (0.75) \times \min\left(1.125\,in,\, 2.4\,in\right) \times (1\,in) \times (65\,ksi) = 54.844\,kip [math]

[math] \phi r_{n1i} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{p} F_{up} = (0.75) \times \min\left(2.25\,in,\, 2.4\,in\right) \times (1\,in) \times (65\,ksi) = 109.69\,kip [math]

[math] \phi r_{n2} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{wb} F_{ub} = (0.75) \times \min\left(2.25\,in,\, 2.4\,in\right) \times (0.47\,in) \times (65\,ksi) = 51.553\,kip [math]

Los pernos están numerados desde la parte superior de la línea., así que perno 5 es el perno de borde en la placa:

[math] \sum \phi r_{eff} = n_{1}\, \phi r_{eff,1} + n_{2}\, \phi r_{eff,2} = (4) \times (40.055\,kip) + (1) \times (40.055\,kip) = 200.28\,kip [math]

[math] \phi R_{n,eff} = \frac{C}{n_{r}} \sum \phi r_{eff} = \frac{10}{5} \times (200.28\,kip) = 400.55\,kip [math]

DCR = 250 kip / 400.55 salto = 0.624 < 1.0, OK

Cada perno está limitado por el cortante de perno AISC, no por cojinete de perno. El 1 en plato y el 0.47 en la red son lo suficientemente gruesos como para que los pernos se salgan primero, por lo que la resistencia efectiva es igual a la resistencia al corte del grupo de pernos del Paso 15. Puede ejecutar la misma conexión en el calculadora de diseño de conexión gratuita y pruebe con una placa de red más delgada para ver cuándo el rodamiento comienza a gobernar.

Paso 19: Corte en bloque de la placa del alma. (AISC 360-16 J4.3)

Un bloque de la placa del alma puede romperse a lo largo de los tornillos.: corte la línea exterior de orificios más tensión a través de las dos columnas de pernos hasta el borde libre de la placa.

La zona de tensión neta discurre a lo largo de las ranuras., entonces usa la longitud de la ranura, [mathin] d_{h} = 1.3125\,in [mathin]:

[math] A_{nt} = t_{p} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh,pl} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ (1)(3\,in) + 1.5\,in – (1.5)(1.3125\,in + 0.0625\,in) \right] = 2.4375\,in^{2} [math]

Áreas de corte brutas y netas, con [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin] a través de las ranuras:

[math] A_{gv} = t_{p} \left[ L_{ev,pl} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (1\,in) \times \left[ 1.5\,in + (4)(3\,in) \right] = 13.5\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{p} \left[ d_{p} – L_{ev,pl} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ 15\,in – 1.5\,in – (4.5)(1.1875\,in) \right] = 8.1563\,in^{2} [math]

Con dos columnas de pernos, La columna más cercana al borde soporta más tensión que la otra., por lo que la tensión a través del área de tensión no es uniforme y [mathin] U_{bs} = 0.5 [mathin]:

[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 8.1563 + 0.5 \times 65 \times 2.4375 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 13.5 + 0.5 \times 65 \times 2.4375 \right) [math]

[math] \phi R_{n} = 297.98\,kip [math]

DCR = 250 kip / 297.98 salto = 0.839 < 1.0, OK

Paso 20: Deformación por cizallamiento y rotura por cizallamiento de la placa del alma. (AISC 360-16 J4.2)

El corte completo pasa a través de la placa del alma.. La sección bruta no debe ceder, y la sección de la red a través de los orificios de los pernos no debe romperse.

Rendimiento al corte (Eq. J4-3)

[math] A_{gv} = d_{p}\, t_{p} = (15\,in) \times (1\,in) = 15\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{yp} A_{gv} = (1.00) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times (15\,in^{2}) = 450\,kip [math]

ruptura por corte (Eq. J4-4)

[math] A_{nv} = t_{p} \left[ d_{p} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ 15\,in – (5) \times (1.125\,in + 0.0625\,in) \right] = 9.0625\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sr} = \phi\, 0.6\, F_{up} A_{nv} = (0.75) \times 0.6 \times (65\,ksi) \times (9.0625\,in^{2}) = 265.08\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 450\,kip,\, 265.08\,kip \right) = 265.08\,kip [math]

DCR = 250 kip / 265.08 salto = 0.943 < 1.0, OK

La rotura por cizallamiento gobierna la placa del alma.. Cinco hoyos ocupan casi 40% fuera del área de corte del 15 en plato.

Paso 21: Límite de detalle para la soldadura de la placa del alma

Como la soldadura de la placa de brida, La soldadura de la placa del alma debe encajar en el espacio entre el ala de la columna y el extremo de la viga..

[math] DCR = \frac{W}{clr} = \frac{0.438\,in}{0.5\,in} = 0.876 [math]

DCR = 0.876 < 1.0, OK

Paso 22: Capacidad de soldadura de filete, placa del alma al ala de la columna (AISC 360-16 J2.4)

Último, Las dos soldaduras de filete en la placa del alma tienen que llevar el corte al ala de la columna..

Límite del metal base en el tamaño de la soldadura (Ecuación manual AISC. 9-2)

La placa está soldada por ambos lados., por lo que la mitad de su espesor está disponible para cada soldadura:

[math] D_{max} = \frac{ \min\left( \frac{t_{p}}{2} F_{up},\; t_{fs} F_{us} \right) }{3.09\,kip/in \times \left( F_{EXX} / 70\,ksi \right)} = \frac{ \min\left( (0.5\,in)(65\,ksi),\; (1.56\,in)(65\,ksi) \right) }{(3.09\,kip/in)(1)} = 10.518 [math]

El 7/16 en soldadura está muy por debajo 10.5/16 in, entonces su tamaño completo cuenta.

Longitud efectiva

[math] L_{w} = 2 \left( d_{p} – 2W \right) = 2 \times \left[ 15\,in – 2 \times (0.4375\,in) \right] = 28.25\,in [math]

Fuerza de soldadura

El corte corre paralelo a las soldaduras., asi que [mathin] \theta = 0 [mathin] y no hay aumento direccional:

[math] \phi R_{n} = \phi\, 0.6\, F_{EXX} \frac{\sqrt{2}}{2} \min\left( W,\, \frac{D_{max}}{16} \right) \left[ 1 + 0.5 \sin^{1.5}\theta \right] L_{w} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times 0.6 \times (70\,ksi) \times \frac{\sqrt{2}}{2} \times (0.4375\,in) \times \left[ 1 + 0.5 \sin^{1.5}(0) \right] \times (28.25\,in) [math]

[math] \phi R_{n} = 275.29\,kip [math]

DCR = 250 kip / 275.29 salto = 0.908 < 1.0, OK

Resumen de comprobaciones de diseño.

Conexión de placa de brida

Conexión de la placa web

La conexión pasa todos los controles.. En el lado de la brida, la soldadura de la placa del ala a la columna gobierna en 0.998, y el deslizamiento de los pernos de deslizamiento crítico está muy cerca en 0.978. Ambos se comparan con el mismo 204.31 fuerza de brida de retroceso, por lo que esta conexión de momento de placa de brida casi no tiene capacidad adicional en las placas de brida. En el lado web, La rotura por cizallamiento de la placa del alma se rige por 0.943. La columna no necesita refuerzos., y su zona de panel es el control de columna más débil en 0.492.

Qué cambiar si falla un cheque

• Deslizamiento de los tornillos de la brida: agregar una columna de pernos, o utilice pernos más grandes para una mayor pretensión. Menos rellenos aumentarían el factor de relleno de 0.85 hacia 1.0, pero la pila de cuñas está determinada por el espacio de montaje.
• Soldar a la columna: aumentar el tamaño del filete, siempre y cuando todavía encaje dentro del espacio libre del haz, o utilice una placa más ancha para una soldadura más larga.
• Tensión de la placa de brida, bloque de corte o cojinete: use una placa más gruesa o más ancha, o una mayor distancia al borde al final de la placa.
• Compresión de la placa de brida: mantener KL/r en o por debajo 25 con una placa más gruesa o una longitud más corta sin refuerzo. Sobre 25 La placa debe comprobarse como columna en el Capítulo E..
• Tensión de la viga o rotura por flexión en los agujeros.: Estos dependen del ala de la viga y de la disposición de los orificios., así que use una viga más pesada o menos agujeros a lo largo de la brida.
• Estados límite de columna: añadir refuerzos transversales o una placa doble, o use una columna más pesada si así lo prefiere.
• Ruptura por corte de la placa del alma o corte por bloque: hacer la placa más profunda con otra fila de pernos, o más grueso.
• Soldadura de placa web: aumentar el tamaño de la soldadura dentro del espacio libre de la viga, o hacer el plato más profundo.

Preguntas frecuentes

¿Por qué los pernos de la placa de brida tienen un deslizamiento crítico??

Las placas de brida tienen agujeros de gran tamaño., que dan al montador tolerancia para encajar la viga entre las placas. AISC 360-16 J3.2 permite agujeros de gran tamaño sólo en conexiones de deslizamiento crítico, entonces el tipo de agujero decide el tipo de perno. Esto a su vez significa una superficie de contacto preparada., aquí Clase B con un coeficiente de deslizamiento de 0.5. Los fabricantes normalmente establecen estas opciones antes de que comience el proyecto..

¿Cómo se calcula la fuerza en la brida a partir del momento??

El momento se divide por la distancia entre los centroides de las dos alas de la viga., el canto de la viga menos el espesor de un ala. Eso da una fuerza de tensión en una brida y una fuerza de compresión igual en la otra.. La mitad de la carga axial se agrega a cada placa de brida., porque la placa del alma está diseñada para corte únicamente. En este ejemplo, la fuerza de la brida es 204.31 kip.

¿Por qué hay un espacio de montaje y una placa de cuña en la placa de brida??

La brecha se detalla a propósito.. Las profundidades de las vigas varían dentro de la tolerancia del molino., y el espacio permite que la viga caiga entre las placas de ala superior e inferior durante el montaje. Luego, las cuñas llenan cualquier espacio que quede.. Porque el número de calzas no se conoce de antemano, el control de deslizamiento utiliza el AISC 360-16 factor de relleno para dos o más rellenos, 0.85, por lo que el diseño aguanta sin importar cuántas cuñas entren.

¿Por qué la placa del alma está diseñada de manera diferente a una simple placa de corte??

Una simple pestaña de corte tiene que girar, por lo que se obtiene un espesor máximo de placa, una soldadura del tamaño adecuado para desarrollar la placa, y un grupo de pernos reducido por excentricidad. En una conexión de momento con placa de brida, las placas de brida hacen que la unión esté completamente restringida y toman el momento.. La placa del alma sólo soporta la cizalla., entonces este ejemplo utiliza los diez pernos con toda su fuerza y ​​no tiene controles de ductilidad.

¿La columna necesita refuerzos??

No en este ejemplo. La columna W14x211 supera la flexión local del ala, rendimiento local web, web paralizante, pandeo por compresión del alma y cortante en la zona del panel, con la zona del panel gobernando en una proporción de 0.492. Si alguno de esos falla, Se añaden refuerzos transversales o una placa doble., o se utiliza una columna más pesada en su lugar si así se prefiere.

¿Este ejemplo sigue la 15.ª edición del AISC o el Manual de la 16.ª edición del AISC??

Sigue AISC 360-16 y el Manual AISC 15ª edición, que está escrito alrededor de esa Especificación. El Manual AISC 16.ª edición se combina con el último 360-22 Especificación. Números de cláusulas y algunas disposiciones, incluido el factor de relleno para pernos de deslizamiento crítico, cambiado en la nueva edición, así que verifique las referencias con la edición que utiliza su proyecto..

¿Cómo cambiaría esto para AISC ASD en lugar de LRFD??

Los estados límite y las resistencias nominales son idénticos.. Con AISC ASD se comparan las fuerzas del nivel de servicio con la resistencia nominal dividida por un factor de seguridad en lugar de multiplicarla por un factor de resistencia.. un factor de resistencia de 0.75 se convierte en un factor de seguridad de 2.00, y 0.90 se convierte 1.67. Las combinaciones de carga también cambian., entonces la fuerza de la brida es menor.

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Cada número en esta página proviene de una solución.. Elija la configuración de la placa de brida, entra en tu rayo, columna, tornillos, momento, carga cortante y axial, y mira cada una de estas comprobaciones en tu navegador. No hay nada que instalar.

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El módulo SkyCiv Connection Design es el software de diseño de conexiones detrás de este ejemplo.. Le brinda el informe de cálculo completo con cada ecuación y sus números en ella., como los pasos anteriores, más todas las capacidades y DCR, según AISC 360-16 (LRFD y TEA) y AS 4100:2020. El calculadora de pernos y calculadora de soldadura Cubra el grupo de tornillos y verifique las soldaduras por su cuenta..

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Referencias

• AISC 360-16, Especificación para edificios de acero estructural: B3.4, B4.3, D3 (Tabla D3.1), F13.1 (Eq. F13-1), J2.4 (Eq. J2-4), J3.2, J3.3, J3.4 (Tabla J3.4), J3.5 (Tabla J3.5), J3.6 (Eq. J3-1) y comentario, J3.8 (Eq. J3-4, Tabla J3.1), J3.10 (Eq. J3-6a, J3-6c), J4.1 (Eq. J4-1, J4-2), J4.2 (Eq. J4-3, J4-4), J4.3 (Eq. J4-5), J4.4 (Eq. J4-6), J5.2(a), J10.1 (Eq. J10-1), J10.2 (Eq. J10-2), J10.3 (Eq. J10-4), J10.5 (Eq. J10-8), J10.6 (Eq. J10-9); Cuadro de comentarios C-A-7.1.
• Manual de construcción en acero AISC, 15a edición: Parte 1 propiedades de la sección; Parte 9, Eq. 9-2; Parte 10, longitud de soldadura efectiva.
• Cálculo de grupos de tornillos usando ICOR
• Diseño de conexiones de acero utilizando AISC. 360-16
• Pernos y soldaduras en Diseño de conexión SkyCiv