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剪力连接

什么是剪力连接?

剪力连接是在两个构件之间传递剪力而不传递有意义的力矩的接头. 如果梁带有内部 剪力, 该力通过连接传递到支撑柱中,如下所示 轴向力. 剪力连接表现为销钉 (SkyCiv Structural 3D 中的 FFFFFR), 不像 瞬间连接, 保持最终旋转.

在AISC 360-16 术语这是一个 简单 联系: 假设它可以自由旋转并且承载的力矩可以忽略不计. 作为 4100:2020 称等价排列为简单结构. 半刚性接头是第三种情况, 具有真实但部分旋转刚度, 它必须以这种方式建模而不是简单地对待.

在 SkyCiv 连接设计中建模的单角剪切连接
单角连接. 顶部和底部法兰没有连接, 梁端可自由旋转, 所以没有时刻被转移.

板或角在两个构件之间承载力. 在上面的例子中, 梁上的任何向下载荷通过角度传递到支撑构件. 因为没有任何东西限制梁翼缘, 关节可以旋转, 这就是使它成为剪切连接而不是力矩连接的原因.

剪切连接 是钢框架中最常见的连接. 支撑框架的地方, 支撑提供横向稳定性, 因此,仅当框架依赖于框架作用时才需要力矩连接. 这就是为什么大多数设计师在分析允许的情况下都会采用剪切连接: 它们制造起来更简单,安装起来也更便宜.

SkyCiv 连接设计检查剪切连接 AISC 360-16 在 ASD 和 LRFD 中, 并到 作为 4100:2020.

剪力连接的类型

剪力连接以承载载荷的组件及其所在位置命名. 可用哪些取决于设计规范以及梁框架的内容, 所以下面的列表是这样划分的.

梁到工字形柱, 或梁到梁 (AISC 360-16)

六种配置, 柱翼缘的每个可用框架, 到专栏网, 或通过网络进行束对束:

  • 单角度. 梁腹板与支撑之间有1个L型支架. 最轻的选择, 以及最灵活的, 所以它适合轻负载.
  • 双角. 梁腹板两侧的角度. 额外的角度大约使螺栓剪切面加倍,并使安装过程中的连接更加宽容, 这就是为什么它是较重梁的主力.
  • 单板. 剪切板. 一盘, 车间焊接到支架上并用螺栓固定到梁腹板上. 通常是团体中最便宜的, 因为有一条焊缝和一组螺栓.
  • 双板. 腹板两面上的板, 用于单板无法承受剪切力或适合所需螺栓组的情况.
  • 端板. 焊接到梁端并用螺栓固定到支架上的板. 需要将梁精确切割到长度, 由于该板没有留下任何调整空间.
  • 直接焊接网. 梁腹板直接焊接到支架上, 没有中间板或角. 没有螺栓需要检查, 但它需要现场焊接并放弃了螺栓连接细节提供的安装公差.
在 SkyCiv 连接设计中建模的双角剪切连接
双角. 梁腹板两侧的角度.
在 SkyCiv 连接设计中建模的单板剪力板连接
单板, 或剪切板. 焊接到支撑上, 固定在网络上.
在 SkyCiv 连接设计中建模的端板剪切连接
端板. 焊接到梁端, 用螺栓固定在支架上.
在 SkyCiv 连接设计中建模的直接焊接腹板剪切连接
直接焊接腹板. 无板, 无螺栓, 焊接到位.

横梁至 HSS 立柱 (AISC 360-16)

框架成空心截面会改变适合的形状, 因为没有可以用螺栓固定的法兰,也没有扳手可以进入远端. 有五种配置可供选择:

  • 单角度 和 双角
  • 单板
  • 单WT. 从宽法兰上切出的 T 恤, 其杆焊接或螺栓连接至梁腹板,翼缘连接至柱面.
  • 座椅角度. 支撑梁的底部翼缘下方的角度, 通常带有顶部夹子以确保稳定性. 与网络连接类型不同, 这个可以在法兰上工作.

作为 4100:2020

澳大利亚规范涵盖梁到工字柱和梁到梁框架, 有四种配置:

  • 腹板侧板, AS 4100 剪切板的名称.
  • 柔性端板
  • 单角度 和 双角

作为 4100 覆盖范围仅为剪切, 并且不扩展到 HSS 列, 频道, 支撑或拼接. 这些是 AISC 360-16.

选择一个配置, 输入您的截面和剪切力, 并查看每张支票. 在浏览器中运行, 无需安装.

软件检查什么?

对于剪切连接, 该设计同时运行细节传递和强度传递.

首先进行细节设计并捕捉几何形状: 螺栓边缘距离, 螺栓间距 (间距和规格), 刀具间隙, 以及最小和最大板尺寸, 加上板之间的碰撞检测, 螺栓和焊缝. 此处失败的连接永远无法解决问题. 这通常就是你想要的, 因为如果无法构建细节,数字并不重要.

强度检查然后覆盖螺栓剪切, 螺栓轴承和撕裂, 块体剪切破裂, 板屈服和破裂, 焊缝应力, 以及支持成员的本地限制状态,例如网络本地屈服. 每个公式, 完整显示设计检查和代码参考, 带有 AISC 的条款编号 360-16 或AS 4100:2020, 这样你就可以遵循计算而不是相信它.

对于这个的紧固件侧, 请参阅有关的文档 螺栓 和 焊缝.

剪切和弯矩连接有什么区别?

剪力连接仅传递剪力. 力矩连接也传递弯曲. 把它想象成一个 合页: 剪切连接使梁端旋转, 瞬间连接就可以了.

区别在于分析模型的决定, 不仅仅关乎细节. 设计简单的剪切板必须足够灵活以实际旋转, 并且力矩连接必须足够坚硬,以证明框架模型假设的固定性是合理的.

 

剪力连接 瞬间连接
部队转移 仅剪切 剪切和力矩
替代名称 固定, 合页, 简单 死板的, 固定, 抗力矩
AISC 360-16 学期 连接简单 FR 或 PR 力矩连接
回转 允许旋转 限制旋转
软件修复代码 FFFFFR FFFFFF

 

SkyCiv连接设计软件

以上模型和检查均来自 SkyCiv连接设计. 它覆盖了 80+ 预配置的连接类型, 符合 AISC 的设计 360-16 (LRFD & 自卫队) 并作为 4100:2020, 并显示每个公式, 完整的设计检查和代码参考.

您可以对连接进行 3D 建模, 更换螺栓, 焊缝或板材,不会丢失负载数据, 在 CloudCAD 中生成 2D 详细图纸, 并将 3D 几何图形导出到 IFC 以在 Revit 中进行协调, Tekla 或 Navisworks.

它完全在浏览器中运行, 没有下载, 更新或 IT 设置.

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