Основни типове връзки при строителството на стоманени рамкови конструкции
В рамковите конструкции детайлирането на връзките греда–колона включва различни типове връзки, за да се отчетат действащите усилия. Обикновено връзките греда–колона се изпълняват чрез болтово или заваръчно свързване или чрез фиксирани I/J-връзки. Изборът на връзките зависи от изискванията към конструкцията. Например, неусилена рамка, подложена на огъващи моменти, може да използва напълно заварени I/J-връзки. За мобилна конструкция връзките, изпълнени с болтове клас 8.8, могат да осигурят ограничение, подобно на предпазните колани. Такива връзки са лесни за демонтиране и замяна. Подобен проектен подход може да се приложи и за връзки, които отчитат потенциални премествания – например чрез шарнирни връзки. За премествания в мостови конструкции се използват шарнирни връзки. Фиксираните връзки в рамките се прилагат в мега-рамки и небостъргачи, за да се осигури устойчивост срещу странични товари. От икономическа гледна точка други рамки могат да включват по-малко детайли. От естетична гледна точка мега-рамките включват високо ниво на детайлиране. За елементи с голям диаметър заваръчните връзки удовлетворяват повече изисквания на EN 1993-1-8 в сравнение с болтовите връзки.
Използването на заварки при връзките между стоманени греди и колони увеличава общата твърдост на рамката и допринася за равномерното разпределяне на товарите по рамката. При пълни проникващи заварки връзката се счита за монолитна. Товарите се прилагат върху връзката в продължение на дълъг период от време и се поддържат продължително. Следователно предпочитано е използването на пълни проникващи заварки пред използването на множество болтове. Изразът „Разпоредбите в EN 1993-1-8 подкрепят ангажирането на компетентни лица“ означава, че такова ангажиране е желателно. Отговорността на тези компетентни лица е да определят и потвърдят дали една заварка е извършена в съответствие с установените стандарти. Производственото предприятие може да извърши ултразвукови изпитания, за да идентифицира възможни дефекти в заварката. Такива заварки елиминират проблемите, свързани с използването на болтове. Въпреки това, от гледна точка на отговорност и управление на стреса, служителите трябва да проявяват особена внимателност поради влиянието на околната среда и метеорологичните условия, особено вариациите, които възникват по време на процеса на заваряване.
Връзки: крайни плочи, седловидни връзки, връзки с фланцови плочи
При монтажа на стоманени рамки болтовите връзки осигуряват множество предимства. Основните системи, използвани днес, са:
– връзки с крайни плочи, които осигуряват пренасяне на момент от долния към горния опънат или от долния към горния натиснат пояс.
– седловидни връзки, които осигуряват вертикална подкрепа с помощта на долен ъглов клем.
– използването на връзки с фланцови плочи набира популярност. Тези типове връзки намаляват времето, необходимо за монтаж на елементите на строителната площадка.
Както е посочено по-горе, основната цел на всички тези системи за връзки е да намалят изискванията към допуските при проектиране и строителство, засегнати от различни модификации. Сравнително наскоро проведени изпитвания върху удължени крайни плочи (EEP) показаха подобряване на устойчивостта към моменти до 15 % спрямо проект с нулева дебелина. Променливостта при промени на строителната площадка е по-голяма от обикновено разрешеното при структурно проектиране.
Фактор на свързване: заварен / болтов
Скорост на инсталиране Бърза (предварително изработени елементи) Бавна (монтаж на място чрез заваряване)
Гъвкавост при модификации Ограничена (заваряване) Гъвкава (предварително изработени елементи)
Сложност на инспекцията Изисква неразрушителен контрол (NDT) Визуална проверка (предварително изработени елементи)
Превъзходна устойчивост към вибрации изисква използването на контргайки
Различни проектирани аспекти за ефективни и икономични стоманени връзки (предварително изработени елементи)
Пренасяне на моменти, дуктилност и ефективност на връзката
При рамкови конструкции с огъващи моменти е необходима дуктилност, за да се контролира степента на латерална деформация на рамката. За контролиране на деформацията на връзките, подложени на огъващи моменти, дуктилността на връзката трябва да е достатъчна, за да поеме деформацията на рамката. Връзките трябва да бъдат проектирани така, че да осигуряват необходимото ниво на дуктилност. По време на земетресение, ако връзките са проектирани като твърди, те могат да се разрушат крехко и преждевременно. Това не означава, че се препоръчват изключително гъвкави връзки. Необходим е оптимален компромис.
Проектиране и сглобяване на H-образни профили
При монтажа на обекта протоколът предвижда закрепване на високопрочни фурни с болтове до приблизително 70 % от пълния момент на стягане, като гредите се подравняват в рамките на допустимия лимит L/500. Докато 75 % от връзките не достигнат пълна якост, конструкцията изисква временна подпора. Това помага за намаляване на трудностите при монтажа на обекта. Равномерното разпределение на товара подобрява работата на конструкцията.
Често задавани въпроси
Какви са различните типове връзки в стоманена каркасна конструкция?
Различните типове връзки в стоманени каркасни конструкции включват, но не се ограничават само до, заваряване, болтови връзки, клепане и шарнирни връзки.
Какви са предимствата на използването на заварена връзка в стоманена каркасна конструкция?
Използването на заварена връзка води до връзка с много по-голяма твърдост и следователно играе ключова роля за работата на каркасната конструкция. Освен това каркасната връзка позволява на каркасната конструкция да поема товара равномерно, като той се разпределя върху областта на връзката.
Какви са предимствата на използването на болтови връзки в стоманена каркасна конструкция?
Основното предимство на използването на болтово съединение е, че рамковата конструкция може лесно да се сглобява, разглобява и транспортира. Болтовите съединения на рамковите елементи могат лесно да се транспортират, ако конструкцията е голяма.
Какви са рамковите съединения за стоманена конструкция и как се проектират?
Моментите от натоварването, действащи върху определена рамка, се предават на съседните елементи. Възлите в стоманените конструкции се проектират така, че да осигуряват леснота и икономичност при строителството на конструкции.