Im Allgemeinen ist die Momentenverbindung eine Verbindung, die neben Normal- und Scherkräften die Übertragung von Biegemomentenkräften zwischen zwei Bauteilen oder von der Struktur auf das Fundament ermöglicht.
Eine Art von Momentverbindung kann in fast jeder Struktur gefunden werden, aber ihre typische Verwendung ist in
- Querrahmen von Stahlhallen
- Rahmen von mehrstöckigen Strukturen
- Versteifungsrahmen Alternativen für die Abstützung von Feldern
Es gibt verschiedene Arten ihrer Klassifizierung:
Gem. zum verwendeten Querschnitt:
- Offene Profile
- Hohlprofile
- Kombiniert
Gem. zu den Verbindungselementen:
- Geschweißt (nur)
- Verschraubt (nur)
- Kombiniert
Gem. zur Verwendung in den seismischen Strukturen:
- Seismisch
- Nicht seismisch
Gem. zur Typologie
- Endplatte in voller Tiefe
- Verlängerte Endplatte
- Versteifte verlängerte Endplatte
- Gezahnter Balken
- usw.
Wenn wir über die Momentverbindungen sprechen, erwähnen wir meistens starre Verbindungen. Wir sollten jedoch nicht die halbstarren (oder teilweise zurückhaltenden) Verbindungen vergessen, die auch erhebliche Biegemomente übertragen können. Die Steifigkeit der momentanen Verbindung ist entscheidend und Sie können nützliche Informationen in unserem Blogbeitrag zu diesem Thema finden.
Aus der Perspektive des strukturellen Designs besteht die Welt aus zwei Arten von Festlandregionen: seismisch aktiv und seismisch nicht aktiv.
Die Lage der entworfenen Struktur ist entscheidend für die Optionen und Grenzen, die der Designer in Betracht zieht. Wenn die Struktur als seismische Struktur behandelt werden soll, muss das globale Strukturmodell sehr genau an das erwartete Verhalten unter seismischer Belastung angepasst werden. Die strukturelle Seitensteifigkeit muss mit einer entsprechenden Strukturtypologie gesichert werden. Dazu greifen die Statiker vor allem zu Diagonalverstrebungen, Schubwänden oder momentfesten Rahmen (MRF).
AISC seismische Verbindungen
Es gibt eine Liste geeigneter Verbindungen für diese Rahmen, die in den US-Designrichtlinien angegeben sind. Sie werden als präqualifizierte Verbindungen bezeichnet, die in ANSI / AISC 358-16 spezifiziert sind.
Einige Beispiele finden Sie in den folgenden Bildern:
- Reduzierter Trägerquerschnitt (RBS)
- Verschraubte unversteifte verlängerte Endplatte (BUEEP)
- Verschraubte versteifte verlängerte Endplatte (BSEEP)
- Verschraubte Flanschplatte (BFP)
- Geschweißte unverstärkte Flansch – geschweißte Bahn (WUF-W)
- Kaiser verschraubte Halterung (KBB)
- Simpson Strong-Tie (Starker Rahmen) Momentanschluss
- Double-tee Momentanschluss
Momentverbindungen für HSS (Stahlhohlprofile)
Wie bereits erwähnt, sind die Momentverbindungen nicht für offene Profile geeignet nur. Sehr oft möchten oder müssen Sie auch das Hohlprofil verwenden. Haben wir also irgendwelche Optionen? Ja, das tun wir:
- Durchgehender Strahl über HSS-Säulenanschlüsse
- Durchgangsplattenmomentanschlüsse
- Ausschnitt- / Kragenplattenmomentanschlüsse
- Geschweißte T-Stück-Flanschmomentanschlüsse
- Endplattenmomentanschlüsse
- Membranplattenmomentanschlüsse
- Direkt Geschweißte Verbindungen
Einige könnte sagen: Ja, aber die HSS sind nicht für vorqualifizierte seismische Verbindungen erlaubt. Das ist wahr, es sei denn, Sie verwenden sie in SidePlate-Moment-Verbindungstypen.
( a) einseitige Breitflanschbalken- und Säulenkonstruktion;
(b) zweiseitige Breitflanschbalken- und Säulenkonstruktion;
(c) Breitflanschbalken entweder an HSS- oder Aufbaukastensäule;
(d) HSS-Träger ohne Abdeckplatten an Breitflanschsäule;
(e) HSS-Träger mit Abdeckplatten an Breitflanschsäule;
(f) HSS-Träger mit Abdeckplatten wahlweise an HSS- oder Aufbaukastensäule
IDEA StatiCa Connection hat auch für diese recht selten verwendeten und komplizierten Verbindungstypen Schablonen vorbereitet. Sie können viel Zeit sparen, indem Sie sie verwenden.
Seismische Verbindungen – Equaljoints
Die kontinuierlichen Bemühungen, seismische Verbindungen auch in europäischen Stahlkonstruktionsvorschriften anzupassen, sind seit geraumer Zeit vorhanden.
Ein Projekt namens Equaljoints wird derzeit von ECCS (European Convention for Constructional Steelwork) im Rahmen der Aktivitäten zur Festlegung von Richtlinien für die Auslegung von seismischen Verbindungen für die Eurocodes-Normung entwickelt.
a) Kerbverbindung
b) Verlängertes versteiftes Endplattengelenk
c) Verlängertes ungesteiftes Endplattengelenk
d) Hundeknochengelenke
Dieses Projekt wird Präqualifikationskriterien für Stahlgelenke für die nächste Version von EN 1998-1: Entwurf von Strukturen für Erdbebensicherheit bereitstellen. IDEA StatiCa beteiligt sich an diesem Projekt und die experimentellen Ergebnisse wurden mit den Ergebnissen der CBFEM-Analyse verglichen, die in der Connection-App enthalten sind. Sehen Sie hier, wie die Versuche und Nachweise in der Praxis durchgeführt werden.
Versteifungen
Wenn Sie ein großes Biegemoment von einem Element auf ein anderes übertragen müssen, müssen Sie häufig einige Plattenversteifungen hinzufügen, um die Kontinuität des Kraftflusses aufrechtzuerhalten. Aber wo und wie gestaltet man sie richtig?
Nun, manchmal ist es die Struktur selbst, die die Optionen einschränkt, und wir müssen das Design an andere strukturelle Elemente anpassen. Auf der anderen Seite, wenn Sie den Luxus haben, die Versteifungen nach bestem Wissen zu entwerfen, sollten Sie sich der verfügbaren Optionen bewusst sein.
Einige Beispiele für Versteifungen Anordnung:
Kostenoptimierung
Die momentanen Verbindungen sind nicht die günstigsten. Tatsächlich können sie der teuerste Teil der gesamten Struktur sein, wenn Produktion, Transport und Montage berücksichtigt werden.
Es gibt immer eine Vielzahl von Möglichkeiten, die jeweilige Verbindung zu entwerfen, aber die Erfahrung hilft uns, die richtige auszuwählen. Eine großartige Funktion, die Ihnen bei der Auswahl des am besten geeigneten und effektivsten Designs helfen kann, ist der Produktionskostenrechner, der Ihnen sofort zeigt, wie sich die Designänderungen auf den Preis auswirken.
Berechnung und Bewertung
Es gibt viele Möglichkeiten und Werkzeuge zur Berechnung und Bewertung des spezifischen Momentenverbindungstyps. Sie können viele Anwendungen finden, die Codeprüfungen für bestimmte Verbindungsanordnungen bereitstellen. Wenn Sie jedoch buchstäblich eine davon bewerten möchten, verengt sich die Liste Ihrer Optionen. Wenn Ihre Verbindung nicht nur Teil getrennter Elemente ist und in eine räumliche Struktur mit anderen verbundenen Elementen eingebettet ist, haben Sie nur noch zwei Möglichkeiten:
1) Die erste besteht darin, den gesamten Verbindungssatz in einigen erweiterten FEA-Anwendungen als Shell-nichtlineares Modell zu modellieren, ohne die Möglichkeit einer Codeprüfung gemäß einem bestimmten Standard.
2) Die zweite Möglichkeit besteht darin, die IDEA StatiCa-Verbindungsanwendung zu verwenden. In diesem Fall haben Sie keine Einschränkungen bei der Modellierung und Analyse. In wenigen Minuten bereiten Sie die Bolzen-, Schweiß- und Spannungs-Dehnungs-Prüfungen gemäß dem ausgewählten Konstruktionscode vor.
Wählen Sie einfach Ihre Vorlage aus, bearbeiten Sie sie, optimieren Sie sie entsprechend den Ergebnissen und bewerten Sie alle erforderlichen Prüfungen in wenigen Minuten:
