せん断結合を設計する方法 | SkyCivエンジニアリング

せん断結合は、2つのメンバー間のせん断力の伝達を可能にするジョイントです. 純粋な垂直荷重との接続です (テンションジョイント), 純粋なせん断荷重, または垂直力とせん断力の組み合わせ. せん断結合は一般的に最も一般的に使用される結合です. それらは通常、梁を他の梁または柱に接続するために使用されます. そのような接続はせん断を転送します, 最小限の回転拘束, 瞬間的なつながりとは対照的に. これは、瞬間的な接続への依存を減らすのに役立ちます, 多くの場合、より複雑でコストがかかります. せん断コネクタは通常、製造された鋼構造物で使用されます, 鉄道橋など, デッキスラブ, メトロ列車のプラットフォーム, 等... ここにいくつかのタイプのせん断結合があります:

角度接続 (画像 1)
シングルプレート接続
WT接続
着席接続

画像 1. 単一角度せん断接続の例最も一般的なタイプのせん断接続は、アングル/プレート接続です。, 山形ブラケットまたはプレートを使用して、親のフランジを子メンバーのウェブに接続する. せん断結合は、ある程度の緩みが許容されるため、モーメント力に抵抗しません。. 接続がローテーションを許可されている場合, 接続は、せん断力のみに抵抗することです. したがって, それらはせん断のconnctionsとして設計されています. せん断結合とモーメント結合の主な違いの1つです。. 溶接されたせん断接続がボルト締めされたものよりも高いモーメント荷重に抵抗することは注目に値します.

設計の手順

このセクションで, 単板について話し合います (フラットエンド) せん断接続 (画像 2). フィンプレート接続は、製造が経済的で、組み立てが簡単です。. これらの接続も人気があります, 両面接続での共有ボルトの問題を直立させ、克服するための最も速い接続になるため.

画像 2. 単板せん断接続単板せん断接続の動作は、支持条件の影響を受けます, 柔軟または剛体として理想化されている. ビームがビームなどの理想的な柔軟なサポートによってサポートされている場合, ねじれに拘束されていない, 次に、ビーム端の回転は、サポートの回転によって完全に調整されます. ただし、ビームが完全に剛性のあるサポートによってサポートされている場合, W字型カラムのフランジなど, 次に、プレートの溶接されたエッジは、重力せん断力によって荷重が加えられたときに親部材としっかりと接続されたままであり、回転は接続内の変形によって調整されます. 理想的な柔軟な接続で, 変曲点は支持部材の正面にあります; しかし、理想的な剛体結合では、変曲点が支持部材の面から離れます。. 「本当の」サポートは、フレキシブルまたはリジッド接続として正確に動作することはめったにないので, 安全で効率的な設計を提供するには、冗長な設計手順が必要です. 典型的な単板せん断接続は3つの部分で構成されています: サポート, コネクタとビーム. 支持は別の梁または大梁であるかもしれません, 柱フランジ, またはコラムウェブ (画像 3). コネクタは、ボルトで固定するか、サポートとビームに溶接することができます. 例えば, サポートにボルトで固定され、梁に溶接されたコネクタは、「ボルト溶接」せん断接続を形成します.

画像 3. 単板せん断接続梁/柱 (左) とビーム/ビーム (正しい)続けるために, 州の考慮事項を制限することを考慮しなければなりません. 以下のリストは、 11 チェック (AISC規格) 単一プレートのせん断結合を設計するために必要:

ボルトの偏心を考慮したボルトせん断
プレートとビームウェブの両方のボルトグループの材料支承強度
プレートせん断降伏
プレートせん断破壊
プレートブロックシャー
プレートの塑性断面係数を使用した曲げによるプレートの曲げ降伏
曲げによるプレートの曲げ破壊
プレートと支持部材の溶接強度
対処された梁のブロックせん断
梁の処理された部分の曲げ降伏
剛体接続のみの接続の回転要求

上記の基準に合格できるようにするため, プレートを接続するための一般的な要件を守る必要があります, ボルト, と溶接. すべての接続コンポーネントのすべてのタイプの骨折には、最小支持力が必須です. いくつかの推奨事項 (オーストラリアとアメリカの両方の基準に従います) 合格させるために作成できるのは次のとおりです: