Βασικοί τύποι συνδέσεων σε κατασκευές από χάλυβα
Στις πλαισιακές κατασκευές, η λεπτομερής ανάλυση των συνδέσεων δοκού-στύλου περιλαμβάνει μια ποικιλία συνδέσεων για να ληφθούν υπόψη οι δράσεις. Γενικά, οι συνδέσεις δοκού-στύλου πραγματοποιούνται με βίδωμα ή συγκόλληση ή με χρήση σταθερών συνδέσεων I/J. Η επιλογή των συνδέσεων εξαρτάται από τις απαιτήσεις της κατασκευής. Για παράδειγμα, ένα μη ενισχυμένο πλαίσιο που υφίσταται καμπτικές ροπές μπορεί να χρησιμοποιεί πλήρως συγκολλημένες συνδέσεις I/J. Για μια κινητή κατασκευή, οι συνδέσεις με βίδες κατηγορίας 8.8 μπορούν να παρέχουν περιορισμό, όπως οι ζώνες ασφαλείας. Αυτές οι συνδέσεις είναι εύκολο να αφαιρεθούν και να αντικατασταθούν. Παρόμοια μεθοδολογία σχεδιασμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συμπεριληφθούν συνδέσεις που λαμβάνουν υπόψη δυνητικές μετακινήσεις, όπως οι αρθρωτές συνδέσεις. Για μετακινήσεις σε γέφυρες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αρθρωτές συνδέσεις. Οι σταθερές συνδέσεις σε ένα πλαίσιο ενσωματώνονται σε μεγάλα πλαίσια (mega frames) και ουρανοξύστες για να αντιστέκονται σε πλευρικά φορτία. Από οικονομικής άποψης, άλλα πλαίσια μπορεί να περιλαμβάνουν λιγότερη λεπτομερή ανάλυση. Από αισθητικής άποψης, τα μεγάλα πλαίσια περιλαμβάνουν υψηλό επίπεδο λεπτομερούς ανάλυσης. Για μέλη μεγάλης διαμέτρου, οι συγκολλητές συνδέσεις ικανοποιούν περισσότερες διατάξεις του EN 1993-1-8 από τις βιδωτές συνδέσεις.
Η χρήση συγκολλήσεων στις συνδέσεις δοκών από χάλυβα με κολόνες αυξάνει τη συνολική σκελετική ακαμψία και βοηθά στην κατανομή των φορτίων σε όλο το πλαίσιο. Για συγκολλήσεις πλήρους διείσδυσης, η σύνδεση θεωρείται στερεή. Τα φορτία εφαρμόζονται στη σύνδεση επί μακρού χρονικού διαστήματος και διατηρούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ως εκ τούτου, προτιμώνται οι συγκολλήσεις πλήρους διείσδυσης έναντι της χρήσης πολλών βιδών. Η φράση «Οι διατάξεις του EN 1993-1-8 υποστηρίζουν τη συμμετοχή εντελώς επαρκών προσώπων» σημαίνει ότι η συμμετοχή τέτοιων προσώπων είναι επαινετέα. Είναι υποχρέωση των εν λόγω εντελώς επαρκών προσώπων να καθορίσουν και να επαληθεύσουν εάν μία συγκόλληση έχει εκτελεστεί σύμφωνα με τα καθορισμένα πρότυπα. Ένα εργοστάσιο μπορεί να διεξάγει υπερηχητικές δοκιμές για τον εντοπισμό πιθανών ελαττωμάτων σε μία συγκόλληση. Αυτές οι συγκολλήσεις εξαλείφουν τα προβλήματα που σχετίζονται με τη χρήση βιδών. Ωστόσο, από πλευράς ευθύνης και διαχείρισης του στρες, οι εργαζόμενοι πρέπει να είναι ιδιαίτερα προσεκτικοί λόγω των επιδράσεων του περιβάλλοντος και των καιρικών συνθηκών, ειδικά των μεταβολών που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης.
Συνδέσεις: Τελικές Πλάκες, Συνδέσεις με Υποστηρίγματα, Συνδέσεις με Φτερύγια
Στη συναρμολόγηση χαλύβδινων πλαισίων, οι βιδωτές συνδέσεις προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα. Τα κύρια συστήματα που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι:
– Συνδέσεις με τελικές πλάκες, οι οποίες διευκολύνουν τη μεταφορά ροπών από την κάτω στην άνω εφελκυόμενη πέταλο ή από την κάτω στην άνω θλιβόμενη πέταλο.
– Συνδέσεις με υποστηρίγματα, οι οποίες παρέχουν κατακόρυφη στήριξη με τη βοήθεια ενός κάτω γωνιακού συνδετήρα.
– Οι συνδέσεις με φτερύγια έχουν αποκτήσει κάποια δημοσιότητα. Αναφέρεται ότι αυτού του είδους οι συνδέσεις μειώνουν τον χρόνο εγκατάστασης στο πεδίο.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ο κύριος σκοπός όλων αυτών των συστημάτων σύνδεσης είναι να μειώσουν τις απαιτήσεις για την ανοχή σχεδιασμού και κατασκευής, όπως επηρεάζονται από διάφορες τροποποιήσεις. Πρόσφατες δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν σε Επεκτεταμένες Τελικές Πλάκες (EEP) έδειξαν βελτίωση της αντίστασης σε ροπές έως και 15% σε σύγκριση με ένα σχέδιο μηδενικού πάχους. Η μεταβλητότητα των αλλαγών στο πεδίο είναι μεγαλύτερη από εκείνη που συνήθως επιτρέπεται στον στατικό σχεδιασμό.
Συντελεστής Σύνδεσης: Συγκολλημένος / Βιδωμένος
Ταχύτητα εγκατάστασης: Γρήγορη (προκατασκευασμένη) / Αργή (συγκόλληση επιτόπου)
Ευελιξία τροποποίησης: Περιορισμένη (συγκόλληση) / Ευέλικτη (προκατασκευασμένη)
Πολυπλοκότητα επιθεώρησης: Απαιτεί μη καταστρεπτικό έλεγχο (NDT) / Οπτικός έλεγχος (προκατασκευασμένη)
Υψηλότερη αντοχή στην ταλάντωση απαιτεί τη χρήση ασφαλιστικών παξιμαδιών
Διάφορες πτυχές σχεδιασμού για αποτελεσματικές και οικονομικές σιδηροκατασκευές (προκατασκευασμένη)
Μεταφορά ροπών, δυστρεψία και απόδοση της σύνδεσης
Στα πλαίσια με ροπές, απαιτείται δυστρεψία για να ελέγχεται το μέγεθος της πλευρικής παραμόρφωσης του πλαισίου. Για να ελέγχεται η παραμόρφωση των συνδέσεων με ροπές, η δυστρεψία της σύνδεσης πρέπει να είναι επαρκής ώστε να ανταποκρίνεται στην παραμόρφωση του πλαισίου. Οι συνδέσεις πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε να επιτυγχάνουν το απαιτούμενο επίπεδο δυστρεψίας. Κατά τη διάρκεια σεισμικού γεγονότος, εάν οι συνδέσεις σχεδιαστούν με υψηλή σκληρότητα, τότε η σύνδεση μπορεί να αστοχήσει εύθραυστα και πρόωρα. Αυτό δεν σημαίνει ότι συνιστάται μια εξαιρετικά εύκαμπτη σύνδεση. Απαιτείται ιδανικός συμβιβασμός.
Σχεδιασμός και συναρμολόγηση διατομής σε σχήμα H
Κατά τη συναρμολόγηση επιτόπου, η διαδικασία προβλέπει τη σύσφιξη υψηλής αντοχής βιδών σε περίπου 70% της πλήρους ροπής σύσφιξης, με την ευθυγράμμιση των δοκών εντός ορίου L/500. Μέχρις ότου το 75% των συνδέσεων επιτύχει πλήρη αντοχή, οι κατασκευές απαιτούν προσωρινή στήριξη. Αυτό συμβάλλει στην ελαχιστοποίηση προβλημάτων επιτόπου. Η συνεκτική κατανομή φορτίου βοηθά στη βελτίωση της απόδοσης της κατασκευής.
Συχνές Ερωτήσεις
Ποιοί είναι οι διαφορετικοί τύποι συνδέσεων σε μια κατασκευή από χάλυβα;
Οι διαφορετικοί τύποι συνδέσεων σε κατασκευές από χάλυβα περιλαμβάνουν, ανάμεσα σε άλλα, τη συγκόλληση, τη βίδωση, το καρφώμα και τις συνδέσεις με άξονα.
Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της χρήσης συγκολλητής σύνδεσης σε μια κατασκευή από χάλυβα;
Η χρήση συγκολλητής σύνδεσης οδηγεί σε σύνδεση με πολύ μεγαλύτερη σκληρότητα, και ως εκ τούτου διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην απόδοση της κατασκευής. Επιπλέον, μια σύνδεση πλαισίου επιτρέπει στην κατασκευή να μεταφέρει το φορτίο ομοιόμορφα, το οποίο κατανέμεται στην περιοχή της σύνδεσης.
Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της χρήσης βιδωτών συνδέσεων σε μια κατασκευή από χάλυβα;
Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης σύνδεσης με βίδες είναι ότι η κατασκευή του πλαισίου μπορεί να συναρμολογηθεί, να αποσυναρμολογηθεί και να μεταφερθεί εύκολα. Οι συνδέσεις με βίδες των μελών του πλαισίου μπορούν να μεταφερθούν εύκολα, εάν η κατασκευή είναι μεγάλη.
Ποιες είναι οι συνδέσεις του πλαισίου για μια χαλύβδινη κατασκευή και πώς σχεδιάζονται;
Τα ροπές φόρτισης που ενεργούν σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο μεταφέρονται σε γειτονικά μέλη. Οι κόμβοι στις χαλύβδινες κατασκευές σχεδιάζονται για να διευκολύνουν και να καθιστούν οικονομική την κατασκευή των κατασκευών.