In ingegneria strutturale, la forza e la stabilità delle connessioni sono della massima importanza per le prestazioni complessive di una struttura. Un aspetto critico della progettazione della connessione è la giunzione della colonna, dove l'unione di due colonne è un punto cardine. Per garantire l'integrità di tali connessioni, gli ingegneri possono rivolgersi all'American Institute of Steel Construction (AISC) 360-16 specifica. però, con il progresso della tecnologia, il software di progettazione della connessione come SkyCiv offre un'alternativa user-friendly che semplifica il processo e si dimostra non solo efficace ma anche conveniente.
I calcoli dietro le connessioni di giunzione delle colonne
Calculating the capacity of a column splice connection can be a complex task. però, AISC 360-16 fornisce agli ingegneri una guida completa che suddivide i complessi calcoli in passaggi gestibili. Questa specifica delinea le procedure per determinare la capacità di carico assiale, capacità momento, e la capacità di taglio di una giunzione di colonna.
Mentre i calcoli manuali sono un segno distintivo delle pratiche ingegneristiche tradizionali, l'era digitale ha introdotto nuovi strumenti in grado di accelerare notevolmente il processo di progettazione. This is where connection design software like SkyCiv comes into play. SkyCiv’s intuitive interface allows engineers to input column information, plate sizes, bolt specifications, and loading conditions with ease. With SkyCiv’s column splice calculator, designing column splice connections becomes a streamlined process that empowers engineers to focus on the design itself rather than the calculations.
SkyCiv: A Game-Changer in Connection Design
What sets SkyCiv apart from its competitors is not just its user-friendly interface, but also its affordability. In a world where engineering software costs can add up quickly, SkyCiv offers a cost-effective solution that doesn’t compromise on quality. Whether you’re a seasoned professional or a budding engineer, SkyCiv’s pricing model ensures that connection design becomes accessible to all.
Bolting or Welding: Choosing the Right Connection Method
When it comes to column splice connections, the choice between bolting and welding can significantly impact the design. While both methods have their merits, la bullonatura è l'opzione più comunemente preferita grazie alla sua versatilità e facilità di implementazione. I bulloni offrono il vantaggio di essere regolabili e sostituibili, che è essenziale in scenari in cui potrebbero essere necessari aggiustamenti o modifiche.
Preparazione della superficie di contatto della colonna: Il “Adatta per sopportare” Approccio
Una tecnica affascinante che gli ingegneri impiegano spesso per ottimizzare i collegamenti di giunzione della colonna consiste nel preparare la superficie di contatto della colonna per a “adatto a sopportare” condizione. Ciò implica garantire che le superfici di contatto delle colonne siano correttamente allineate e in pieno contatto. Facendo così, le forze di compressione vengono trasferite attraverso il cuscinetto piuttosto che fare affidamento esclusivamente sui bulloni. Ciò non solo migliora l'integrità strutturale della connessione, ma aggiunge anche un elemento di economicità al progetto.
La necessità di connessioni di giunzione delle colonne
Le connessioni di giunzione delle colonne svolgono un ruolo cruciale negli scenari in cui le colonne devono essere estese, sostituito, o collegati per vari motivi. Questi scenari si verificano quando l'altezza di una struttura supera la lunghezza standard delle colonne disponibili, o quando è necessario il retrofit a causa di modifiche al design, modifiche, o espansione. In tali casi, collegamenti di giunzione delle colonne ben progettati ed eseguiti sono essenziali per mantenere la stabilità e la sicurezza della struttura.
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Now onto using SkyCiv software.
Il Design Code può essere AISC 360-16 ASD o LRFD. Le unità possono essere inglesi/imperiali o SI/metriche. Ora fai clic su “Column Splice” piastrella.
Scheda Progetto
Qui puoi specificare i dettagli del progetto su cui stai attualmente lavorando.
Scheda assemblaggio
Ci sono tre schede sotto Assemblaggio. This is where you specify the Lower Column, Upper Column, e Connessione (Piastra flangiata e piastra Web) proprietà.
Lower Column Tab
Qui è possibile specificare la sezione/forma della colonna inferiore e la qualità del materiale. Puoi scegliere il materiale A992 o A36. Ma se stai usando un materiale diverso, puoi scegliere Personalizzato e inserire manualmente i valori Fy e Fu.
Scheda della colonna superiore
Input simili con la scheda della colonna inferiore ma con un'aggiunta per specificare se le colonne sono adatte a sopportare o meno. Se selezioni “SÌ”, ciò significa che il carico di compressione sarà progettato sulla superficie di contatto della colonna invece che sulla connessione bullonata, il che in effetti si tradurrà in una progettazione più economica, ma è necessario anche assicurarsi di comunicare al produttore che le colonne sono adeguatamente preparate e adatte a sopportare.
Scheda Connessione – Pulsante piastra flangia
Qui è possibile specificare le proprietà del piatto di flangia. Grado materiale di A36, A992 o A572.GR50 ma puoi anche specificare “costume” e inserire manualmente Fy e Fu. Imposta la b (larghezza), h (altezza), e thk (spessore) del piatto. Ora non dimenticare di guardare da vicino il renderer 3D e assicurarti che la geometria della piastra abbia un senso. Assicurati solo che ci sia spazio sufficiente per i bulloni che verranno impostati nella scheda Fixtures in seguito.
Scheda Connessione – Pulsante Piatto Web
Similar to the flange plate button inputs. E di nuovo, make sure the connection makes sense by looking at the 3D renderer. Approfitta delle sue funzionalità.
Infisso 1-4 Scheda
Qui è possibile specificare le informazioni sui bulloni per le connessioni del piatto d'ala e del piatto d'anima.
Infisso 1 – Piastra flangiata sulla flangia della colonna inferiore
Infisso 2 – Piastra flangiata sulla flangia della colonna superiore
Infisso 3 – Dalla piastra dell'anima all'anima della colonna inferiore
Infisso 4 – Dalla piastra dell'anima all'anima della colonna superiore
Primo, specify the bolt-hole types at the column flange/web and flange/web plates. I fabbricanti di solito preferiscono usare fori standard (malattie sessualmente trasmissibili) all'asta e fori sovradimensionati (OVS) alla piastra della flangia per consentire un migliore adattamento al campo.
Il prossimo, selezionare il materiale o la qualità del bullone. Puoi scegliere uno dei due A307, A325, A490, o un input personalizzato. Bulloni N o X per connessioni a cuscinetto e SC per connessioni critiche allo scorrimento. Note that slip-critical connections generally have lesser bolt capacity. Dovresti usare SC solo quando c'è un presunto slittamento nella direzione della forza. In questo esempio specifico, se utilizzi i fori OVS su qualsiasi trave o piastra, il bullone verrà automaticamente verificato come critico allo scorrimento. Per quanto riguarda N contro X, X ha una maggiore capacità di taglio del bullone ma dovrai assicurarti che le filettature del bullone siano escluse dal piano di taglio, quindi dovrai comunicarlo correttamente con il montatore. E per SC(UN) contro SC(B), SC(B) ha una maggiore capacità di bulloneria ma avrai anche bisogno di una pulizia più accurata delle tele, per esempio, SSPC-SP6 o sabbiatura commerciale.
Il prossimo, specificare il diametro del bullone. Puoi scegliere tra 5/8″ fino a 1-1/2″ diametro o unità metriche equivalenti. Poi, specificare la disposizione dei bulloni. Puoi scegliere fino a 8 file di bulloni e 12 colonne a bullone. Non dimenticare di specificare la spaziatura delle file di bulloni, distanza tra le colonne dei bulloni, e calibro bullone pure. Per quanto riguarda la “bordo” ingresso, this is the distance from the column end to the first bolt column.
Scheda Carichi
Don’t forget to input the compressive/tensile load ‘Fy’, horizontal shear load under ‘Fz’, and strong axis moment load under ‘Mx’. Hover over the tooltips to get a better idea on the direction of these loads.
Scheda Analisi
E infine, clic “Esegui controlli di progettazione”. Se hai perso qualsiasi input necessario nelle schede precedenti, questo ti avviserà di compilare gli input mancanti.
Dopo aver cliccato “Esegui controlli di progettazione”, puoi vedere un riepilogo se la tua connessione è fallita o meno. Se ha fallito, modificare manualmente gli input nelle schede precedenti e quindi, clic “Rieseguire i controlli di progettazione”. Quando finalmente va bene, clic “Ottieni rapporto di calcolo” per vedere il rapporto dettagliato.
Quello che vedi sopra è uno snippet del rapporto di calcolo dettagliato. Come potete vedere, c'è un riferimento al manuale e/o alle specifiche AISC. Questo dovrebbe rendere più facile per il tecnico della firma il controllo incrociato dei calcoli. I nostri calcoli sono molto leggibili. È scritto in modo simile a come è scritto nel manuale, specifica, o guide di progettazione.
Qui‘s a PDF copy of the full detailed calculation report. Controlla!
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