Широкополочных балок к моментальным соединениям колонны УСЗ

Полые структурные сечения (HSS) являются эффективными элементами для использования в различных приложениях, включая моменты. Когда балки и колонны являются членами HSS, моментные соединения могут быть спроектированы с использованием положений Спецификации Американского института стальных конструкций (AISC) для зданий из конструкционной стали Глава K. Таблицы в главе K охватывают различные конфигурации соединений и обеспечивают предельные состояния Применимые силовые уравнения. Когда лучи являются широкофланцевыми секциями, а столбцы – HSS, существует несколько вариантов соединений момента, и они будут обсуждаться в этой статье.

Важно помнить, что подключение к колонке HSS отличается от соображений подключения к фланцам широкофланцевого колонны. Моменты в широкополочных балок разделяются на сосредоточенные силы на фланцах балки, которые должны быть перенесены в колонну. Основное различие между HSS и колонной с широким фланцем заключается в том, как силы от фланцев балки передаются в полости колонн, чтобы выдерживать их как сдвиговые. В широкофланцевой колонне полотно (и, следовательно, жесткость) расположено в центре фланца колонны. В колонке HSS силы, приложенные к торцу колонны, должны передаваться к боковым стенкам, которые действуют как перемычки. В связи с тем, что стенки HSS, как правило, более тонкие и должны переносить силы на боковые стенки, толщина стенки колонны HSS становится критическим соображением в отношении прочности и жесткости момента соединения между HSS колонной и широкополочными балок.

Учитывая эти соображения, общие типы соединений, обсуждаемые в этой статье, и рекомендации, которые их сопровождают, обычно направлены на то, чтобы сосредоточенные силы от фланцев балки были приложены как можно ближе к боковым стенкам колонки HSS. Две общие рекомендации могут быть сделаны для всех конфигураций соединений; Спроектируйте столбик, чтобы устранить необходимость усиления в соединении, и сохраните соотношение между шириной колонки и шириной фланца балки близко к единице.

Когда это возможно, при выборе размера столбца следует учитывать конфигурацию соединения и силы, применяемые к столбцам HSS. Более толстые стены и / или более узкий размер торца колонны могут укрепить и придать жесткость стенке колонны и снять необходимость в дорогостоящих элементах жесткости или усилении колонн. Проще говоря, обычно экономичнее иметь более тяжелые столбцы, чем иметь усиленные связи. Это относится и к соединениям с широкофланцевыми колонками. Существуют требования для приложения сосредоточенных усилий к фланцам, которые могут привести к появлению ребер жесткости или удвоенных пластин в момент соединения (когда полотно колонны или фланцы недостаточно толстые). AISC рекомендует использовать более тяжелые секции колонн, чтобы избежать дорогостоящего усиления соединения.

Вторая рекомендация – обеспечить оптимальное соотношение ширины столбца и ширины балки. Узкие фланцы балки (по сравнению с шириной торца колонны) концентрируют усилие к центральной части стенки HSS, делая толщину стенки более критичной.

В этой статье обсуждаются пять наиболее распространенных типов соединений, но есть несколько других жизнеспособных конфигураций, обсуждаемых в ресурсах. Эта статья посвящена низкосложным приложениям, но есть соединения, подходящие для приложений с высокой сейсмикой.

(This article comes from Steel Tube Institute edit released)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *