Что такое моментная связь?
Моментное соединение – это соединение, передающее изгибающий момент между колонной и балкой, или между любыми двумя членами. Если балка несет на своем конце внутренний момент, соединение должно переносить этот момент через соединение, а не позволять концу свободно вращаться..
Удлиненное соединение торцевой пластины, один из примеров моментной связи. Болты за пределами натяжного фланца придают паре более длинное плечо рычага..
Цель момент связи заключается в удержании конечного вращения, что с точки зрения анализа является код фиксации FFFFFF: сдержан во всех трех перемещениях и всех трех вращениях. Поэтому моментные соединения еще называют жесткими..
Aisc 360-16 Более подробно об этом говорится в разделе B3.4., и это различие имеет значение, когда вы моделируете рамку. Моментное соединение либо полностью сдержанный (фр.), который сохраняет угол между элементами и оправдывает предположение FFFFFF., или частично сдержанный (пиар), который передает момент, но вращается настолько, что при расчете необходимо учитывать реальную жесткость соединения.. Если рассматривать соединение PR как полностью жесткое, то это преувеличивает жесткость рамы и занижает ее смещение..
Где сдвиговое соединение работает в основном через лучевое полотно, моментное соединение должно зацепляться с фланцами, потому что именно здесь возникает изгибающее напряжение. Фланцевые пластины, сварные фланцы или торцевая пластина выполняют одну и ту же функцию: они превращают момент балки в силу растяжения в одной полке и силу сжатия в другой., и неси эту парочку в колонну.
Типы соединений моментов
Моментные соединения несут гораздо больший момент, чем сдвиговые соединения., и их изготовление обходится дороже: больше материала, больше сварки, больше подгонки и больше проверок. Большинство рам используют их только там, где конструкция опирается на действие рамы для обеспечения поперечной устойчивости., и везде используйте сдвиговые соединения.
Какие конфигурации доступны, зависит от проектного кода и от того, какой каркас балки..
Балка к двутавровой колонне (Aisc 360-16)
Четыре конфигурации, каркас к полке колонны или к стенке колонны.
Фланцевая пластина
Пластины проходят через верхнюю и нижнюю полки балки., прикручены болтами или приварены к балке и колонне. Когда луч изгибается, одна пластина переходит в растяжение, а другая в сжатие., и эта пара хранит в себе момент. Стенка балки обычно опирается на отдельную срезаемую пластину., поэтому соединение разделяет работу: фланцы пользуются моментом, паутина берет на себя ножницы.
Приварные фланцы
Полки балки привариваются непосредственно к полке колонны., без промежуточной пластины, и перемычка прикреплена болтами к срезной пластине. Это обеспечивает самое жесткое соединение в группе и самый чистый путь нагрузки., но это сварка элемента, который должен соответствовать допускам., поэтому он осуществляет предварительный нагрев, затраты на доступ и осмотр, которых не требует болтовая деталь.
Торцевая пластина заподлицо
Пластина, приваренная к концу балки и прикрепленная болтами к колонне., при этом пластина заканчивается заподлицо с полками балки и всеми болтами, расположенными между ними.. Подходит для более низких моментов, потому что плечо рычага затворной группы ограничено глубиной балки.
Удлиненная концевая пластина
Та же идея, с пластиной, выступающей за натяжной фланец, чтобы болты могли находиться снаружи нее. Эти внешние болты имеют более длинное плечо рычага около нажимного фланца., это то, что покупает дополнительный момент мощности. Подрывное действие на выдвинутую часть становится решающим сдерживающим фактором.. Это конфигурация, показанная вверху этой страницы..
Обе конфигурации торцевых пластин подпадают под действие калькулятор момента соединения.
Балка к колонне HSS (Aisc 360-16)
Создать моментное соединение в полой секции сложнее., потому что нет фланца, через который можно было бы провернуть болты, и нет доступа к дальней стороне. Доступна одна конфигурация: а фланцевая пластина приваривается к лицевой стороне HSS, без ребер жесткости.
КАК 4100:2020
КАК 4100 в SkyCiv Connection Design охватываются только сдвиговые соединения., каркасная балка к двутавровой колонне или балка к балке. Моментальные подключения к AS 4100 недоступны. Для моментного дизайна, использовать AISC 360-16.
Что проверяет программа?
Детализация выполняется в первую очередь: Расстояние до края болта, расстояние между болтами (шаг и калибр), зазоры между инструментами, минимальные и максимальные размеры пластины, и обнаружение столкновений между пластинами, ребра жесткости, болты и сварные швы. Соединение, которое невозможно построить, не доходит до решения.
Затем проводится проверка прочности, сопровождающая пару через сустав.. Со стороны фланца это означает, что пластина находится в растяжении и сжатии., срез болта, подшипник болта и вырыв, сдвиговый разрыв блока, подрывное действие на болты, и напряжение сварного шва. На опорном элементе это означает местный изгиб полки., Локальная уступка сети и повреждение сети, какие предельные состояния определяют, нужны ли колонне ребра жесткости или двойная пластина.
Каждая формула, проверка конструкции и ссылка на код показаны полностью, с номерами статей от AISC 360-16, чтобы вы могли следить за расчетом, а не принимать его на веру.
Моментное соединение против сдвигового соединения: различия
Разница в том, что происходит с углом между двумя элементами.. В мгновение ока этот угол удерживается, поэтому изгиб одного члена влечет за собой другой. При сдвиговом соединении соединение может свободно вращаться., поэтому конец балки поворачивается, и никакой значимый момент не пересекает соединение.
| Момент соединения | Срезное соединение | |
|---|---|---|
| Переданные силы | Сдвиг и момент | Только сдвиг |
| Альтернативные названия | Жесткий, Зафиксированный, Момент-сопротивляющийся | Закреплено, Петля, просто |
| Aisc 360-16 срок | Моментное соединение FR или PR | Простое подключение |
| вращение | Ограничивает вращение | Свободно вращаться |
| Код исправления программного обеспечения | FFFFFF | FFFFFR |
Программное обеспечение SkyCiv Connection Design
Модели и проверки выше взяты из SkyCiv Connection Design. Он охватывает более 80+ предварительно настроенные типы подключения, проектирует, чтобы Aisc 360-16 в LRFD и ASD и КАК 4100:2020, и показывает каждую формулу, проверка конструкции и полная ссылка на код.
Вы можете смоделировать соединение в 3D., поменять болты, сварные швы или пластины без потери данных о нагрузке, создавать листы 2D-детальных чертежей в CloudCAD, и экспортируйте 3D-геометрию в IFC для координации в Revit., Текла или Navisworks.
Он работает полностью в браузере, без загрузок, обновления или настройка ИТ.
