在结构工程中, 连接的强度和稳定性对于结构的整体性能至关重要. 连接设计的一个关键方面是柱拼接连接, 其中两根柱子的连接是一个关键点. 确保此类连接的完整性, 工程师可以求助于美国钢结构协会 (学会) 360-16 规格. 然而, 随着科技的进步, 像 SkyCiv 这样的连接设计软件提供了一种用户友好的替代方案，可以简化流程，并被证明不仅有效而且具有成本效益.
柱拼接连接背后的计算
Calculating the capacity of a column splice connection can be a complex task. 然而, 学会 360-16 为工程师提供全面的指南，将复杂的计算分解为可管理的步骤. 本规范概述了确定轴向承载能力的程序, 力矩容量, 柱拼接连接的抗剪承载力.
虽然手动计算是传统工程实践的标志, 数字时代引入了新工具，可以显着加快设计过程. This is where connection design software like SkyCiv comes into play. SkyCiv’s intuitive interface allows engineers to input column information, plate sizes, bolt specifications, and loading conditions with ease. With SkyCiv’s column splice calculator, designing column splice connections becomes a streamlined process that empowers engineers to focus on the design itself rather than the calculations.
SkyCiv: A Game-Changer in Connection Design
What sets SkyCiv apart from its competitors is not just its user-friendly interface, but also its affordability. In a world where engineering software costs can add up quickly, SkyCiv offers a cost-effective solution that doesn’t compromise on quality. Whether you’re a seasoned professional or a budding engineer, SkyCiv’s pricing model ensures that connection design becomes accessible to all.
Bolting or Welding: Choosing the Right Connection Method
When it comes to column splice connections, 螺栓连接和焊接之间的选择会对设计产生重大影响. 虽然这两种方法都有其优点, 由于其多功能性和易于实施，螺栓连接是更普遍的首选选择. 螺栓具有可调节和可更换的优点, 这在可能需要调整或修改的情况下至关重要.
准备柱接触面: 的 “适合熊” 方法
工程师经常用来优化柱接头连接的一项令人着迷的技术是准备柱接触表面 “适合承受” 状况. 这涉及确保立柱的接触表面正确对齐并完全接触. 通过这样做, 压缩力通过轴承传递，而不是仅仅依靠螺栓. 这不仅增强了连接的结构完整性，而且还为设计增加了成本效益的元素.
柱拼接连接的需要
立柱拼接连接在立柱需要延长的场景中发挥着至关重要的作用, 被取代, 或因各种原因连接. 当结构的高度超过可用柱的标准长度时，就会出现这些情况, 或因设计变更而需要改造时, 修改, 或扩展. 在这种情况下, 精心设计和执行的柱拼接连接对于保持结构的稳定性和安全性至关重要.
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Now onto using SkyCiv software.
设计代码可以是 AISC 360-16 ASD 或 LRFD. 单位可以是英制/英制或 SI/公制. 现在点击 “Column Splice” 瓦.
项目选项卡
在这里您可以指定您当前正在工作的项目的详细信息.
装配标签
Assembly 下有三个选项卡. This is where you specify the Lower Column, Upper Column, 和连接 (Flange Plate and Web Plate) 特性.
Lower Column Tab
您可以在此处指定下柱的截面/形状及其材料等级. 您可以选择 A992 或 A36 材料. 但是如果你使用不同的材料, 您可以选择自定义并手动输入 Fy 和 Fu 值.
Upper Column Tab
Similar inputs with the lower column tab but with an addition to specify if the columns are fit to bear or not. If you select “YES”, 这意味着压缩载荷将设计在柱接触面而不是螺栓连接处, 这将有效地实现更经济的设计，但您还需要确保与您的制造商沟通，色谱柱已正确准备好以适合承受.
连接选项卡 – 法兰盘按钮
您可以在此处指定法兰板的属性. 材质等级A36, A992 或 A572.GR50，但您也可以指定 “自订” 并手动输入 Fy 和 Fu. 设置 b (宽度), H (高度), 并认为 (厚度) 盘子的. Now don’t forget to look closely at the 3D renderer and make sure the plate geometry make sense. Just make sure there is enough space for the bolts that will be set on the fixtures tab later.
连接选项卡 – Web Plate Button
Similar to the flange plate button inputs. And again, make sure the connection makes sense by looking at the 3D renderer. Take advantage of its functionality.
治具 1-4 标签
Here is where you can specify the bolt information for the flange plate and web plate connections.
治具 1 – Flange plate to Lower Column Flange
治具 2 – Flange plate to Upper Column Flange
治具 3 – Web plate to Lower Column Web
治具 4 – Web plate to Upper Column Web
第一, specify the bolt-hole types at the column flange/web and flange/web plates. 制造商通常更喜欢使用标准孔 (性病) at member and oversized holes (OVS) at flange plate to allow better fitting at the field.
下一个, 选择螺栓材料或等级. 您可以选择 A307, A325, A490, 或自定义输入. N 或 X 螺栓用于轴承型连接，SC 用于防滑连接. Note that slip-critical connections generally have lesser bolt capacity. 仅当在力的方向上存在假定的滑动时，才应使用 SC. 在这个具体的例子中, 如果您在任何梁或板上使用 OVS 孔, 螺栓将被自动检查为滑动临界. 至于 N 对 X, X 具有更大的螺栓剪切能力，但您必须确保螺栓螺纹不在剪切平面内，因此您需要与安装人员正确沟通. 而对于SC(一个) 与SC(乙), SC(乙) 具有更大的螺栓容量，但您还需要对帘布层进行更彻底的清洁, 例如, SSPC-SP6 或商业喷砂清理.
下一个, 指定螺栓直径. 您可以选择 5/8″ 高达 1-1/2″ 直径或等效的公制单位. 然后, 指定螺栓排列. 您最多可选择 8 bolt rows and 12 bolt columns. Don’t forget to specify the bolt row spacing, bolt column spacing, and bolt gage as well. 至于 “边缘” 输入, this is the distance from the column end to the first bolt column.
负载选项卡
Don’t forget to input the compressive/tensile load ‘Fy’, horizontal shear load under ‘Fz’, and strong axis moment load under ‘Mx’. Hover over the tooltips to get a better idea on the direction of these loads.
分析标签
最后, 点击 “运行设计检查”. 如果您在前面的选项卡上遗漏了任何需要的输入, 这将通知您填写缺失的输入.
点击后 “运行设计检查”, 如果连接失败，您可以看到摘要. 如果失败, 手动更改前面选项卡中的输入，然后, 点击 “重新运行设计检查”. 当终于没事的时候, 点击 “获取计算报告” 查看详细报告.
您在上面看到的是详细计算报告的片段. 如你看到的, 有对 AISC 手册和/或规范的引用. 这应该使签名工程师更容易交叉检查计算. 我们的计算非常可读. 它的写法与手册中的写法相似, 规格, 或设计指南.
这里‘s a PDF copy of the full detailed calculation report. 一探究竟!
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