Calculadora de conexão de placa única SkyCiv

A calculadora avalia as taxas de capacidade e utilidade para conexões de aba de cisalhamento, cisalhamento do parafuso de cobertura, rendimento e ruptura da placa, capacidade de cisalhamento e soldagem do bloco.

Ambas as configurações convencionais e estendidas são tratadas, para AISC 360-16 em ASD ou LRFD, o que importa porque os dois não são verificados da mesma maneira.

Uma única placa plana que transporta cisalhamento de uma alma de viga para uma coluna ou viga principal. A maioria dos engenheiros chama isso de aba de cisalhamento.

A placa é normalmente soldada ao membro de suporte e aparafusada em campo à alma da viga apoiada. Essa divisão é o ponto: a soldagem acontece onde pode ser controlada e inspecionada, e o trabalho no local é reduzido a colocar parafusos em buracos.

Ocupa muito pouco espaço, tolera pequenos erros de fabricação, e acelera a ereção. Essas três coisas juntas são a razão pela qual permanece tão amplamente especificado.

• Placa de cisalhamento de aço: normalmente grau A36 ou A572 50, dimensionado em altura, largura e espessura para cisalhamento e flexão local.
• Parafusos de alta resistência: uma única linha vertical, ou várias linhas em configurações estendidas, usando ASTM F3125 Grau A325 ou A490.
• Soldas de filete: soldas de filete duplo unindo a parte traseira da placa ao flange da coluna de suporte, teia de coluna ou teia de viga.
• Teia de feixe: o elemento receptor, verificado quanto ao rolamento do parafuso, arrancar e bloquear o cisalhamento.

Há uma hierarquia a respeitar aqui, e é a razão pela qual a proporção é mais importante do que a capacidade bruta. A placa deve deformar-se plasticamente antes que os parafusos ou as soldas falhem. Acerte essa ordem e a junta continuará se comportando como o simples suporte que a análise da estrutura assumiu.

Onde quer que valha a pena projetar uma montagem rápida em campo:

• Flange viga-coluna e estrutura web viga-coluna em torres de escritórios comerciais.
• Preencher conexões de vigas de piso secundárias em estruturas de vários andares.
• Estruturas de plataformas industriais e estruturas de pipe rack.
• Renovações e retrofits, onde o aparafusamento em campo mantém a soldagem no local ao mínimo.

AISC 360-16 orientação de projeto (Capítulo 10) divide o detalhe em dois, e a linha divisória é a distância uma, da linha de solda até a linha do parafuso:

• Convencional: uma é 3.5 polegadas ou menos, com 2 para 12 parafusos em uma única linha vertical. A excentricidade no grupo de parafusos é pequena, o que mantém o cálculo simples.
• Estendido: uma é mais que 3.5 polegadas, usado onde a viga tem que passar por uma mesa de pilar ou alguma outra obstrução. O braço de momento mais longo traz rendimento flexural, ruptura flexural e flambagem lateral-torcional da placa.

Essas três verificações extras são a consequência prática de empurrar ainda mais a linha do parafuso. Uma aba estendida não é uma aba convencional com uma placa mais longa; é um problema de design diferente, e tratá-lo como o primeiro é como as placas acabam sendo mal verificadas.

• Detalhes do membro: a viga apoiada e as seções de coluna ou viga de suporte.
• Parâmetros da placa: altura, grossura, distâncias de borda e classe de aço.
• Configuração do parafuso: diâmetro, grau, tipo de furo (padrão ou fenda curta), passo e espaçamento vertical.
• Detalhes de soldagem: tamanho da solda de filete e grau do eletrodo, por exemplo E70XX.
• Forças de projeto: a demanda de cisalhamento fatorada para atender LRFD ou ASD, mais qualquer força axial.

Calcular, e as taxas de projeto retornam com o modo de falha crítica e uma aprovação ou reprovação em cada verificação.

A matemática manual em uma aba de cisalhamento não é difícil, mas há muito disso, e o caso estendido adiciona três verificações que são fáceis de deixar de fora porque o caso convencional não precisa delas.

Automatizando o cisalhamento de parafusos, rolamento de teia, cisalhamento de bloco e flexão de placa significam que todo o conjunto funciona, independentemente de você ter lembrado ou não que era necessário. O log de saída mostra o funcionamento, então uma proporção pode ser rastreada em vez de confiável.

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