Wat is een momentverbinding?

Elke verbinding die het vermogen heeft om momenten tussen de structurele leden over te dragen (twee of meer) wordt gedefinieerd als momentverbinding. Deze term wordt vaak gebruikt in staalconstructies in tegenstelling tot schuifverbindingen die alleen schuifkracht tussen de overbruggingselementen kunnen overbrengen. Omdat momentverbindingen momenten tussen de onderliggende leden kunnen overdragen, de relatieve rotatie is beperkt, wat niet het geval is voor afschuifverbindingen. Natuurlijk hangt de daadwerkelijke rotatiebeperking die wordt geboden door momentverbindingen af ​​van de daadwerkelijke stijfheid van de verbinding die op zijn beurt afhangt van de detaillering ervan (bijv. aantal en lay-out van bouten, lasdikte en lay-out:). Opgemerkt moet worden dat de afmetingen van eventuele verbindingen worden bepaald door de relevante afmetingen van de overbruggende structurele elementen. Bijvoorbeeld gewapend beton (RC) verbindingen in gebouwen zijn doorgaans in staat om zowel moment als afschuiving over te dragen, aangezien de leden monolithisch zijn. Anderzijds, aangezien stalen kolomelementen vaak een H-type of vierkante holle doorsnede hebben en balken een I-type dwarsdoorsnede hebben, hangt het verbindingstype af van de constructeur, aangezien de flenzen de momentweerstand bieden en het lijf de afschuifweerstand. Dit artikel richt zich op staalmomentverbindingen.

Wanneer moeten momentverbindingen worden gebruikt??

Momentverbindingen worden gebruikt in gevallen waar ligger- of kolomsplitsing in zones met een niet-nul buigmoment noodzakelijk is of in gevallen waarin een hoge mate van structurele onbepaaldheid gewenst is. Bijvoorbeeld, stalen frames die aan de basis star zijn verbonden, hebben een hogere stijfheid en sterkte dan door pennen ondersteunde frames en zijn daarom onderhevig aan veel lagere doorbuigingen in de bruikbaarheidsgrenstoestand. Detaillering van momentverbindingen brengt extra montagekosten met zich mee in vergelijking met afschuifverbindingen. Op wereldschaal wel, de keuze van momentverbindingen kan leiden tot verminderde behoefte aan verstevigingsdeelsecties die weerstand bieden tegen wind- of aardbevingskrachten, die materiële besparingen kan verhogen. De volgende afbeelding toont het buigdiagram van een eenvoudig frame onderworpen aan een verticale uniforme belasting van 50 kN/m met behulp van SkyCiv Structural 3D. De balk-kolomverbindingen moeten zo zijn ontworpen dat ze bestand zijn tegen het moment van analyse, terwijl de kolom-funderingsverbinding alleen de overdracht van verticale belastingen mag garanderen (vastgezette verbinding). geplakte afbeelding 0 Figuur 1: Buigmomentdiagram van stalen frame vastgemaakt aan de basis onder uniforme verticale belasting van 50kN/m.

Hoe worden momentverbindingen uitgevoerd??

De detaillering van momentverbindingen wordt uitgevoerd met behulp van bouten of lassen. Geboute momentverbindingen kunnen worden gemaakt met eindplaten van liggers (die kan worden verlengd of niet) gecombineerd met bouten die voornamelijk onder spanning/compressie werken. Bovendien, L-vormige platen kunnen aan de flenzen van de onderliggende elementen worden bevestigd met behulp van bouten die moeten worden ontworpen om de afschuifkracht op te vangen die wordt gegenereerd door de trek-/drukkrachten in de flenzen. Gelaste momentverbindingen worden uitgevoerd met behulp van stompe lasnaden met gedeeltelijke of volledige penetratie die een hoge stijfheid bieden maar zorgvuldige inspectie vereisen. Om deze reden worden gelaste verbindingen meestal in de fabriek gemaakt.