Overzicht

De drie soorten interne krachten die een stalen verbinding moet overbrengen zijn axiale krachten, schuifkracht en moment. De meeste verbindingen bevatten er twee of meer tegelijk, een verbinding wordt dus geclassificeerd op basis van de kracht die deze in de eerste plaats moet dragen. Die classificatie is een van de eerste beslissingen bij het verbindingsontwerp, omdat het bepaalt welke grensstaten regeren en hoe het gewricht wordt gedetailleerd. De primaire interne kracht is a gemeenschappelijke classificatie voor stalen verbindingen, zoals hier besproken.

Schuintrekken (gemakkelijk) verbindingen

Afschuifverbindingen voornamelijk draagkracht, hoewel ze meestal ook enige axiale belasting dragen. Ze zijn het meest voorkomende type structurele staalverbinding, en AISC 360-16 B3.4 roept ze op gemakkelijk verbindingen: ze zijn gedetailleerd om de eindreactie van de balk over te brengen en om bij de verbinding te roteren, er wordt dus geen eindmoment aangenomen. Veel voorkomende afschuifverbindingen zijn onder meer enkele platen, webhoeken en zithoeken.

Let daar op "halfstijf" is geen andere naam voor een afschuifverbinding, hoewel oudere referenties de twee door elkaar gebruiken. AISC 360-16 B3.4 splitst verbindingen op in eenvoudig en moment, en een momentverbinding wordt dan ofwel volledig tegengehouden (de berekeningen die hier worden gepresenteerd, zullen het toegestane spanningsontwerp gebruiken) of gedeeltelijk ingeperkt (PR). Semi-rigide komt overeen met PR, wat een momentverbinding is met enige rotatieflexibiliteit, helemaal geen afschuifverbinding. Het semi-stijf noemen van een breeklip impliceert dat deze is ontworpen om een ​​eindmoment te dragen, en dat was het niet.

Afschuifverbinding met enkele plaat tussen een liggerlijf en zijn steun

Axiale verbindingen

Axiale verbindingen dragen voornamelijk axiale belasting, en omvatten splitsingen, verkwikkende, trussverbindingen en hangers. Ze worden meestal gebruikt om kolommen met kolommen te verbinden, of balken tegen balken, soms tussen verschillende sectiegroottes.

De belastingsrichting is hier belangrijker dan bij de andere twee groepen, omdat een element dat onder spanning staat onder het ene belastinggeval, vaak onder druk staat onder een ander belastinggeval. Een schoorverbinding ziet de omkering telkens wanneer de wind van richting verandert, dus beide gevallen moeten worden gecontroleerd in plaats van alleen het grotere.

Kolomverbindingsverbinding die axiale belasting draagt ​​tussen twee kolomlengtes

Moment (stijf) verbindingen

Momentverbindingen voornamelijk draagmoment, hoewel ze meestal zijn ontworpen om ook weerstand te bieden aan schuif- en axiale belasting. Ze worden starre of volledig ingesloten verbindingen genoemd, en ze zorgen ervoor dat een frame zijdelingse belasting kan weerstaan ​​door te buigen in plaats van door te schoren. Veel voorkomende momentverbindingen zijn onder meer direct gelaste staven, flensplaten en eindplaatverbindingen.

Een momentverbinding brengt ook het ondersteunende lid in het probleem. De flenskrachten arriveren op de kolom als een geconcentreerd trek- en drukpaar, de kolom moet dus worden gecontroleerd op lokale grenstoestanden zoals lokale vloeiing van het lijf en lokale buiging van de flens, en verstijfd als het ze niet kan verdragen. Een afschuifverbinding roept die vraag nooit op, wat een groot deel is van waarom het goedkoper is.

Geboute flensplaat momentverbinding tussen een ligger en een kolom

Elk type ontwerpen

De drie groepen worden getoetst aan verschillende grenstoestanden, dus als u identificeert welke u heeft, weet u welke cheques u verschuldigd bent. SkyCiv-verbindingsontwerp omvat alle drie, naar AISC 360-16 bij ASS of LRFD, en retourneert elke cheque met de gebruiksratio en de codereferentie erachter.

Kies een configuratie, voer uw secties in, armaturen en lasten, en kijk welke controle geldt. Het draait in de browser, zonder iets te installeren.

William Kuang Engineer en softwareontwikkelaar
William Kuang
Ingenieur en softwareontwikkelaar
Mechanisch (Hons1)
LinkedIn