En ingénierie structurelle, la résistance et la stabilité des connexions sont de la plus haute importance pour la performance globale d'une structure. Un aspect critique de la conception de la connexion est la connexion de l'épissure de colonne, où la jonction de deux colonnes est un point pivot. Pour assurer l'intégrité de ces connexions, les ingénieurs peuvent se tourner vers l'American Institute of Steel Construction (AISC) 360-16 spécification. Par contre, avec l'avancement de la technologie, un logiciel de conception de connexion comme SkyCiv offre une alternative conviviale qui simplifie le processus et s'avère non seulement efficace mais également rentable.
Les calculs derrière les connexions d'épissure de colonne
Le calcul de la capacité d'une connexion d'épissure de colonne peut être une tâche complexe. Par contre, AISC 360-16 fournit aux ingénieurs un guide complet qui décompose les calculs complexes en étapes gérables. Cette spécification décrit les procédures de détermination de la capacité de charge axiale, capacité de moment, et la capacité de cisaillement d'une connexion d'épissure de colonne.
Alors que les calculs manuels sont une caractéristique des pratiques d'ingénierie traditionnelles, l'ère numérique a introduit de nouveaux outils qui peuvent considérablement accélérer le processus de conception. C'est là que les logiciels de conception de connexions comme SkyCiv entre en jeu. L'interface intuitive de SkyCiv permet aux ingénieurs de saisir des informations sur les colonnes, tailles de plaque, spécifications des boulons, et conditions de chargement en toute simplicité. Avec le calculateur d'épissure de colonnes de SkyCiv, la conception des assemblages d'épissures de colonnes devient un processus rationalisé qui permet aux ingénieurs de se concentrer sur la conception elle-même plutôt que sur les calculs.
SkyCiv: Un changement de donne dans la conception de connexions
Ce qui distingue SkyCiv de ses concurrents n'est pas seulement son interface conviviale, mais aussi son prix abordable. Dans un monde où les coûts des logiciels d'ingénierie peuvent s'accumuler rapidement, SkyCiv propose une solution rentable qui ne fait aucun compromis sur la qualité. Que vous soyez un professionnel chevronné ou un ingénieur en herbe, Le modèle de tarification de SkyCiv garantit que la conception des connexions devient accessible à tous.
Boulonnage ou soudage: Choisir la bonne méthode de connexion
En ce qui concerne les connexions d'épissure de colonnes, le choix entre le boulonnage et le soudage peut avoir un impact significatif sur la conception. Même si les deux méthodes ont leurs mérites, le boulonnage est l'option la plus couramment préférée en raison de sa polyvalence et de sa facilité de mise en œuvre. Les boulons offrent l'avantage d'être réglables et remplaçables, ce qui est essentiel dans les scénarios où des ajustements ou des modifications pourraient être nécessaires.
Préparation de la surface de contact de la colonne: le “Adapté à l'ours” Approche
Une technique fascinante que les ingénieurs utilisent souvent pour optimiser les connexions d'épissure de colonne consiste à préparer la surface de contact de la colonne pour un “apte à supporter” condition. Cela implique de s'assurer que les surfaces de contact des colonnes sont correctement alignées et en contact complet. En faisant cela, les forces de compression sont transférées via le roulement plutôt que de compter uniquement sur les boulons. Cela améliore non seulement l'intégrité structurelle de la connexion, mais ajoute également un élément de rentabilité à la conception..
Le besoin de connexions d'épissure de colonne
Les connexions d'épissure de colonne jouent un rôle crucial dans les scénarios où les colonnes doivent être étendues, remplacé, ou connecté pour diverses raisons. Ces scénarios surviennent lorsque la hauteur d'une structure dépasse la longueur standard des colonnes disponibles, ou lorsqu'une mise à niveau est nécessaire en raison de modifications de conception, modifications, ou agrandissement. Dans ces cas, des jonctions de colonne bien conçues et exécutées sont essentielles pour maintenir la stabilité et la sécurité de la structure.
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Passons maintenant à l'utilisation du logiciel SkyCiv.
Le code de conception peut être AISC 360-16 ASD ou LRFD. Les unités peuvent être anglaises/impériales ou SI/métriques. Cliquez maintenant sur le “Épissure de colonne” tuile.
Onglet Projet
Ici, vous pouvez spécifier les détails du projet sur lequel vous travaillez actuellement.
Onglet Assemblage
Il y a trois onglets sous Assemblage. C'est ici que vous spécifiez la colonne inférieure, Colonne supérieure, signer un acier (Plaque à bride et plaque Web) Propriétés.
Onglet Colonne inférieure
Ici, vous pouvez spécifier la section/forme de la colonne inférieure et la qualité du matériau.. Vous pouvez choisir le matériau A992 ou A36. Mais si vous utilisez un autre matériau, vous pouvez choisir Personnalisé et entrer manuellement les valeurs Fy et Fu.
Onglet Colonne supérieure
Saisies similaires avec l'onglet colonne inférieure mais avec un ajout pour préciser si les colonnes sont aptes à supporter ou non. Si vous sélectionnez “OUI”, cela signifie que la charge de compression sera conçue au niveau de la surface de contact de la colonne au lieu de l'assemblage boulonné, ce qui aboutira effectivement à une conception plus économique, mais vous devez également vous assurer de communiquer à votre fabricant que les colonnes sont correctement préparées et aptes à supporter.
Onglet Connexion – Bouton de plaque à bride
Ici, vous pouvez spécifier les propriétés de la plaque à bride. Qualité matérielle de A36, A992 ou A572.GR50 mais vous pouvez également préciser “Douane” et saisir manuellement Fy et Fu. Réglez le b (width), h (height), et merci (thickness) de la plaque. N'oubliez pas maintenant de regarder attentivement le moteur de rendu 3D et de vous assurer que la géométrie de la plaque a du sens.. Assurez-vous simplement qu'il y a suffisamment d'espace pour les boulons qui seront placés plus tard dans l'onglet des luminaires..
Onglet Connexion – Bouton de plaque Web
Semblable aux entrées des boutons de la plaque à bride. Et encore, assurez-vous que la connexion a du sens en regardant le moteur de rendu 3D. Profitez de ses fonctionnalités.
Fixation 1-4 Languette
C'est ici que vous pouvez spécifier les informations sur les boulons pour les connexions de la plaque à bride et de la plaque d'âme..
Fixation 1 – Plaque à bride sur bride de colonne inférieure
Fixation 2 – Plaque à bride sur bride de colonne supérieure
Fixation 3 – Plaque d'âme sur l'âme de la colonne inférieure
Fixation 4 – Plaque d'âme vers l'âme de la colonne supérieure
Première, spécifier les types de trous de boulons au niveau de la semelle/âme du poteau et des plaques bride/âme. Les fabricants préfèrent généralement utiliser des trous standard (MST) au niveau des membres et des trous surdimensionnés (OVS) sur la plaque à bride pour permettre un meilleur ajustement sur le terrain.
Prochain, sélectionner le matériau ou la qualité du boulon. Vous pouvez choisir A307, A325, A490, ou une entrée personnalisée. Boulons N ou X pour les connexions de type roulement et SC pour les connexions à glissement critique. Notez que les connexions critiques au glissement ont généralement une capacité de boulon moindre. Vous ne devez utiliser SC qu'en cas de glissement présumé dans le sens de la force. Dans cet exemple précis, si vous utilisez des trous OVS sur l'une des poutres ou plaques, le boulon sera automatiquement vérifié comme critique de glissement. Quant à N contre X, X a une plus grande capacité de cisaillement des boulons, mais vous devrez vous assurer que les filetages des boulons sont exclus du plan de cisaillement, vous devrez donc le communiquer correctement avec le monteur. Et pour SC(A) contre SC(B), SC(B) a une plus grande capacité de boulons mais vous aurez également besoin d'un nettoyage plus approfondi des plis, par exemple, SSPC-SP6 ou décapage commercial.
Prochain, spécifier le diamètre du boulon. Vous pouvez choisir entre 5/8″ jusqu'à 1-1/2″ diamètre ou les unités métriques équivalentes. ensuite, spécifier la disposition des boulons. Vous pouvez choisir jusqu'à 8 rangées de boulons et 12 colonnes de boulons. N'oubliez pas de préciser l'espacement des rangées de boulons, espacement des colonnes de boulons, et un calibre de boulon également. En ce qui concerne la “bord” contribution, c'est la distance entre l'extrémité de la colonne et la première colonne de boulons.
Onglet Charges
N'oubliez pas de saisir la charge de compression/traction « Fy », charge de cisaillement horizontale sous 'Fz', et forte charge de moment d'axe sous « Mx ». Survolez les info-bulles pour avoir une meilleure idée de la direction de ces charges.
Onglet Analyse
et enfin, Cliquez sur “Exécuter des vérifications de conception”. Si vous avez manqué des entrées nécessaires dans les onglets précédents, cela vous demandera de remplir les entrées manquantes.
Après avoir cliqué “Exécuter des vérifications de conception”, vous pouvez voir un résumé si votre connexion a échoué ou non. S'il a échoué, modifier manuellement les entrées dans les onglets précédents, puis, Cliquez sur “Réexécuter les vérifications de conception”. Quand ça va enfin, Cliquez sur “Obtenir le rapport de calcul” pour voir le rapport détaillé.
Ce que vous voyez ci-dessus est un extrait du rapport de calcul détaillé. Comme vous pouvez le voir, il y a une référence au manuel AISC et/ou aux spécifications. Cela devrait permettre à l'ingénieur signataire de recouper plus facilement les calculs. Nos calculs sont très lisibles. Il est écrit de la même manière que dans le manuel, spécification, ou guides de conception.
IciIl s'agit d'une copie PDF du rapport de calcul détaillé complet. Vérifiez-le!
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