Cómo diseñar una conexión de acero AISC en SkyCiv

Aprenda a diseñar una conexión de acero usando SkyCiv Software de Análisis Estructural y el módulo de diseño de conexión de acero integrado.
En este tutorial veremos cómo modelar un marco simple (con algunos atajos!), revisar los resultados del análisis y realizar algún diseño de conexión usando AISC!

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Modelado de un marco de acero

Comenzamos este tutorial construyendo primero un marco de acero. Si ya está familiarizado con esta parte del proceso, siéntete libre de saltar! Pero explicamos cómo puede construir un modelo como este en unos minutos., usando algunas de las funciones favoritas de SkyCiv, entre ellos:

  • herramienta de lápiz – modelar rápidamente usando la herramienta pluma
  • Copiar y pegar – copie y pegue subestructuras para construir fácilmente su modelo
  • Edición múltiple – mantenga presionada la tecla CTRL y arrastre el mouse para seleccionar y editar múltiples partes de su modelo
  • Secciones de búsqueda – agregue rápidamente secciones de nuestra biblioteca en segundos, usando la búsqueda
  • Cargas de área – Un camino, Cargas bidireccionales y de área de carga de viento que calculan automáticamente (y reajustar!) las áreas tributarias de los miembros.
  • Código de diseño Combinación de carga – importar ASCE 7-16 Cargar combinaciones automáticamente

Revisión de las fuerzas críticas de los miembros

Ahora que hemos resuelto el modelo, echamos un vistazo a los resultados del análisis para tratar de encontrar las fuerzas de los miembros en el peor de los casos para la base de nuestro diseño de conexión. Revisando el Sobre Absoluto Max los resultados nos mostrarán las fuerzas del peor de los casos en todas nuestras combinaciones de carga. También podemos usar el CTRL + funcionalidad de arrastre para aislar partes de nuestro modelo. Esto es realmente útil ya que podemos revisar nuestro modelo rápidamente., encontrar el peor caso de fuerza cortante en el extremo de un miembro como se ve en este diagrama, que vemos miembro 14 que tiene la peor fuerza de corte en el marco:

Otra característica útil que podemos usar para identificar esto, es el Resultados nodales. Esto es particularmente útil en modelos más grandes donde es posible que no pueda inspeccionar visualmente e identificar el resultado del peor de los casos.. Aquí puede ordenar la tabla para facilitar la identificación de la fuerza más alta en un nodo, así como su miembro conectado. La función de clasificación de tablas es realmente útil aquí y se puede usar para clasificar las fuerzas en función de cualquier dirección de fuerza., en este caso año fiscal:

Diseño de una conexión de cortante

Así que hemos identificado la conexión del peor de los casos en nuestro modelo, ahora diseñemos las conexiones en base a esta magnitud. La idea aquí es que los diseñemos todos como un tipo, lo que facilita la instalación y la construcción. Entonces, con esto en mente, hacemos clic derecho en seleccionar haz 14 y la columna 35 y abre el modulo. Gran parte de la información se extrae del modelo de análisis., entre ellos:

  • Propiedades de sección de viga
  • Propiedades de sección de columna
  • Propiedades materiales
  • Fuerzas de diseño

Luego comenzamos el proceso de diseño del conjunto de conexión.. Esto comienza con la selección de un tipo de conexión (el cortante, momento, axial, etc.) así como el código de diseño, en este caso AISC. El software también advertirá al usuario si se detectan fuerzas en otras direcciones con una advertencia amarilla:

Desde allí, seleccionaríamos una conexión, en este ejemplo vamos con una conexión de doble ángulo. Finalmente, deseamos diseñar los accesorios tanto para la viga como para la columna:

Con entrada fácilmente identificable, se tarda un par de minutos en preparar su diseño. La interfaz gráfica ayuda a los usuarios a identificar problemas en sus diseños y, al mismo tiempo, proporciona comentarios instantáneos sobre su diseño y entradas.. Después de completar la entrada requerida, debe tener una conexión lista para el diseño:

Revisión de los cálculos

Ahora se puede ejecutar la verificación de diseño.. Los resultados son claros, informativo y conciso – con proporciones de utilidad claras que se muestran, codificado por colores para los criterios de aprobación/rechazo:

Es evidente que se están realizando una serie de comprobaciones, que van desde cheques detallados, controles de pernos, controles de ángulo, cheques soldados, comprobaciones de cortante y flexión, por nombrar sólo algunas. El software viene con informes potentes y claros., ayudar al ingeniero a identificar problemas en sus diseños y comprender la mejor manera de mejorar el diseño:

Con esta ayuda, el usuario recibe toda la información que necesita para optimizar o finalizar un diseño. En este tutorial, demostramos cómo el usuario puede revisar los resultados, realizar cambios en su diseño y obtener un mejor resultado.

Preguntas más frecuentes

Puede usar un sistema de arriostramiento lateral para resistir las cargas laterales haciendo que la viga quede solo con cargas de corte. Si no, el uso de marcos rígidos requerirá que diseñe conexiones con cargas de momento, lo que es más costoso.

Puede modelar su estructura como se sugirió anteriormente o puede cambiar la fijación de su viga. También puede intentar cambiar el tamaño de la viga a uno más rígido para que la viga pueda soportar las cargas de momento como una carga interna..

Asegúrese de verificar que los miembros sean compatibles. Actualmente solo admitimos tamaños estadounidenses y australianos y solo formas en forma de I o HSS/RHS/SHS. También asegúrese de que sea una conexión viga a viga/columna y que sea perfectamente perpendicular entre sí..

Consulta el informe de cálculo. Cada verificación debería indicarle intuitivamente qué cambiar. Si falla una verificación de pernos, puede cambiar el diámetro del perno o el grado del perno o puede cambiar el espaciado del perno. Si la soldadura falla, puede aumentar el tamaño de la soldadura o aumentar la longitud de la conexión para aumentar la longitud de la soldadura. Si conector (lámina, ángulo, etc.) falla, aumentar su grosor o longitud. Si la viga o columna falla, puede cambiar el tamaño en S3D o intentar hacer la conexión más grande. (editado)

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