הנדסה ועיצוב
ההשפעה של פרטי חיבור על Vibration ו ביצועים אקוסטיים בבנייני פלדה
Table of Contents
הבנת פרטי הקשר במבנה פלדה
הביצועים של בניין פלדה תחת עומסים דינמיים - בין אם מן הרוח, התנועה ברגל, או ציוד מכני -hinges על איך הרכיבים שלה מצטרפים. פרטי חיבור הם התצורה הספציפית ושיטות ההבהרת השימוש כדי לקשר בין דבורים פלדה, עמודות, ו bracess. אלה כוללים קשרים משוריינים, קשרים מתוחים ומערכות מעורבות המשלבות הן.
בהנדסה מבנית מודרנית, עיצוב חיבור התפתח מנקודות כוח סטטיות פשוטות לתוך משמעת כי חייב גם לטפל בקריטריונים של שירות כגון רטטי הרצפה ופרטיות אקוסטית.אפילו קרן מעוצבת היטב יכול להפוך למקור של עצבנות אם הקשר שלה לטור משדר רטטים של רגל ישירות למשרד הסמוך.
סוגים של חיבורי פלדה והתנהגות מכנית
חיבורים בולודים
קשרים בולעים הם בין הנפוצים ביותר בבניית פלדה כי הם קלים להתקין, לבדוק ולשנות.חיבור טיפוסי מכושף משתמש בבריכים גבוהים, לעתים קרובות מנווטים או מחוסנים, כדי להצטרף צלחות כי הם מתפתלים או לחתוך לתוך השדות ועמודות.הנוקשות של קשר מכוער תלויה במספר ובטר של הבריחים, בין החיכוך המפונקים, אך ניתן לצמצום של משטחים הקטנים, אך ורק לפני שברשותם של התכוכים.
עם זאת, החלקה יוצרת גם הפסקות.אם המפרק אינו מחוספס במלואו או אם הלוחות אינן מרוקנות בדיוק, הפערים עשויים להישאר. הפערים האלה מאפשרים תנודות בתדר נמוך לעבור בקלות רבה יותר, אבל הם גם הופכים דליפות קול בתדרים גבוהים יותר.לביצועים אקוסטיים, קשרים מכווצים דורשים פרטים זהירים: באמצעות כביסה רציפה, חסימת גזים, או החלת בממשק יכול לסגור פערים בין חללים קטנים (C) שיפור פערים).
חיבורים משועבדים
קשרים נשפים יחדיו אנשי פלדה, ויוצרים נתיב מתמשך הן לכוח והן לרטט.מלא-penetration groove Welds, למשל, לייצר משותף שהוא למעשה נוקשה כמו מתכת הבסיס. כי אין חלק, קשרים רוויים משדרים רטטים עם מעט מאוד אינטנסיביות של אנרגיה.זה יכול להיות רצוי כאשר המטרה היא להגביל את התנועה יחסית בין אלמנטים מבניים - למשל, ביעילות בסרום, כמו מגבלות של פעילות גופנית נוקשה יותר, או מחוסמת, כמו אלה.
גם נביחות חיותניות ואזורים מוגמרים חום שיכולים לשנות את הנוקשות המקומית וליצור אתרים פוטנציאליים עבור נתיבים מתפתלים אקוסטיים.אפילו מזחלות מתופעת היטב עשויים להיות פער שורש קטן או מתחת לשחיטה, בעוד שלא רלוונטי מבחינה מבנית, יכול לאפשר צליל טיסה לעבור בין חדרים שהופרדו על ידי חומת אש.
חיבורים היברידיים ורגעים
קשרים היברידיים משלבים ברגים ובריכים כדי להשיג מטרות ביצועים ספציפיות.דוגמה נפוצה היא חיבור הרגע המחוספס המשמש מסגרות סיסמית: הדבורים של קרן דבורים מוטבעות לעמודה flange, בעוד האינטרנט beam הוא תקוע מספיק כדי כרטיסיית רשת רופפת.זה מספק את הנוקשות הנדרשת לרגע תוך מתן כמה דו-רטיות מזווית ראייה, אנו מבטיחים לעתים קרובות חיתק של גלי חום קלים.
ביצועי ויברציה: כיצד קישורים מעצבים את הדינמיקה המבנית
אפשרות ודמיון
כל חיבור פועל כצומת מכני שבו ניתן לשחזר אנרגיה רטט, מועבר או מתפזר.הרעיון של חלוף - היחס של רטט amplitude בצד המקבל זה בצד המקור - תלוי על חוסר ההתאמה של חוסר ההתאמה במפרק.Rid Welded קשרים יש חוסר התאמה גבוה כאשר מצטרפים לגדלים בלתי-סבירים, אבל אם החברים דומים, כמעט, הם יכולים להיות בעל כורסא גבוה, כי אם זה קצר, אם זה כמעט, זה אפשרי, כי הוא חסר תקדים, אם זה, אם זה הוא חסר תקדים, אם זה הוא כמעט, זה זמן קצר, זה, זה, זה, אם זה, זה כמעט, זה כמעט, זה הוא חסר תקדים, אם זה הוא ארוך, הוא כמעט, כי הוא מרגיש, כי הוא מרגיש, כי הוא מרגיש, כי הוא כמעט, אם זה, זה, אם זה, אם זה, כי הוא כמעט, כי הוא מרגיש כמו זה זמן קצר, אם זה, זה זמן קצר, כי הוא מרגיש, זה כמעט, זה, זה, זה, זה, כי הוא מרגיש כמו זה, כי הוא מרגיש כמו זה, כי הוא כמעט, 000 זמן קצר, כי הוא מרגיש, 000 זה, כי הוא, כי הוא כמעט, 000 זמן קצר, 000 זה, 000 זמן קצר, 000 זמן קצר, 000 זה,
קשרים מבוהלים, במיוחד אלה עם מפרקים קריטיים (בריונים מבוקשים), יוצרים הפסקה קלה של אימפולסים.מנגנון החלקלק מתפזר הרץ שבריר קטנה של אנרגיה כל מחזור.מדת שדה מראה כי החלפת כרטיסה ממזר עם הבדל כפול מבולגן יכול להפחית את השיא של הריט הרצפה ב -10-20% בטווח של 4–8 , שבו הרגישות אנושית לאורכו של רטט פנימי (%) הוא גבוה מ אורכו של 4 רצפה פתוחה לכדי תחושה של תפקוד פנימי (אורדמת) אם כי הוא גבוה יותר מ רצפה אחת, אם כי הוא גבוה יותר מ רצפה אחת, אם כי הוא מרגיש רצפה אחת, אם כי הוא מרגיש רצפה אחת, אם כי הוא מסוגל ל קיבולת גבוהה יותר, אם כי הוא גבוה יותר מ קיבולת גבוהה יותר מ קיבולת גבוהה יותר מ רצפה אחת ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , אם כי הוא מרגיש , אם כי הוא מרגיש ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
רצפה ויברציות ממלכודת
בניינים פלדה רגישים במיוחד לרטטים המושרה על ידי רגל עקב יחס כוח גבוה למשקל. a זחל פלדה beam נוקשה יכול להיות תדר טבעי מתחת 8-10 הרץ, אשר תואם את קצב ההליכה. פרטי החיבור בזווית beam-to-girder ו girder-to-column חוסר נוחות לקבוע כמה רטט זה מועבר לשאר המבנה, לדוגמה, הוא חזק יותר, אם הוא מופעל באופן חופשי יותר, אך ורק על ידי חיבור אנכי, הוא מופעל באופן חופשי, הוא מופעל על ידי תנועה חלקית, הוא מופעלת, באופן חופשי, אך ורק על ידי תנועה חלקית, הוא מופעלת, הוא מופעלת, באופן חופשי, אך ורק על ידי לחץ, אם הוא מופעלת, הוא מופעלת באופן חופשי יותר, הוא מופעלת, באופן חופשי יותר, 000, 000.
כדי להקל על זה, מהנדסים יכולים לציין את ה-FLT:0vibration-damping פרטי חיבור 1FreaLT, כגון הוספת כרית ניאוטרן או מתווך אביב בין מושב הדבורה לבין הגלדר. אלה תוספות רכות ליצור מסנן מכני כי אטמומיות מעל תדירות בידוד של מערכת.
Wind-Induced Vibration
למרות שתנועות המושרה רוח של מבני פלדה נשלטות בעיקר על ידי הנוקשות המבנית הכוללת והפצה המונית, פרטי החיבור משפיעים על זרימת האנרגיה מדבקות למסגרת הראשית. לוחות קיר וילונות מחוברים לעתים קרובות אל קרן פלדה המשתרעת באמצעות קליפים ומצעים.כל מסגרת היא חיבור קטן של דיוומים אלה הם זוויות פלדה קשיחות, עומסי רוח מועברים ישירות אל תוך מערכת העיכול, והופכים אותו לגוון פנימי:
ביצועים אקוסטיים: שינוי טרנספורמטיבי באמצעות נתיבי חיבור
נתיבים מהירים וצלילים חשמליים
הביצועים האקוסטיים של בניין פלדה אינם רק על אסיפות הרצפה; הקשרים בין אלמנטים מבניים ליצור נתיבים מתפתלים אשר עקפים את אלה אסיפות.סאונד מועבר דרך עמודות פלדה ודבורים נוסעים הרבה יותר מהר, ועם פחות אינטנסיביות מאשר דרך האוויר. a welded עמודה splice, אם ממוקם בקיר מחיצה, יכול לפעול כגשר הנושא מחדר קול על רצפת שטח אחת ממרחק של 5 נקודות שטח עם קו רציף עם קוה אחורית שטח אחד עם קוה אחורית אחת עם 2 קומות.
כדי לענות על זה, מעצבים לציין FLT:0 â € ¢ â ¢ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
השפעה על סאונד Isolation
צליל השפעה - צעדים, חפצים שנפלו, רטט ציוד - נוסעים דרך המבנה על ידי יצירת גלים מתפתלים בקומות. גלים אלה לעבור לתוך הדבורים והעמודות תמיכה באמצעות הקשרים.קוד הבניין הבינלאומי (IBC) דורש מינימום שיעור בידוד (IIC) של 50 עבור רצפות מגורים מרובות משפחתי.
אחד הפרטים היעילים הוא להשתמש ב-FLT:0 (reilient קליפים של ההרחבה:1) בחיבורי beam-to-girder התומכים בסיפון הרצפה.הקליפים הללו, בדרך כלל עשויים מעיין פלדה בתוך מפרש גומי, לספק השעיה קלה שמפחיתה את פני השטח של 0.5% מהמבנה הראשי.
אסטרטגיות עיצוב עבור קישורים אופטימיזציה
בחירת חומרים ל Damping
בעוד פלדה עצמה יש מאוד מטלית לחיקת (יחס דגימה בדרך כלל פחות מ 0.5%), אזור החיבור מציע הזדמנות להציג חומרים מדגימים גבוה (FLT:0Viscoelastic LayerFLT:1ספא ממוקם בין לוחות פלדה במפרקים מבריונים יכול להגביר את ההאצה של 5 עד 10% של שחיקה קריטית.
חותם משותף ל Soatoing
כל פער בחיבור, לא משנה כמה קטן, יוצר נתיב לקול אווירי.ההתנהגות האקוסטית של פער היא תלות בתדר: פער של 0.5 מ"מ עשוי להיות רשלני עבור רעש נמוך (125 הרץ) אבל יכול לגרום לדליפה משמעותית בתדרים גבוהים יותר (2000 הרץ), אשר הם קריטיים עבור פרטיות דיבור.
חיבורים מודולריים וקדם-מפרקים
מערכות חיבור מוקדמות, כגון ההרחבה:0ConXtechveFLT:1 מערכת, לאפשר בקרת איכות עקבית.קשרים מודולריים אלה לעתים קרובות לשלב כריות לחות מראש וכרטיסי גז, אשר להבטיח כי רטט ומטרות אקוסטיות נותנותנות נפגשו ללא להסתמך על עבודת שדה.לדוגמה, חיבור קונקס משתמש לעתים קרובות קיפולט עם כרטיסיות בנויות, כלומר, יש צורך ב- 302 פונקציות קבועות, כמו גם כן, כדי להשיג חיבורים מסורתיים, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כדי להשיג חיבורים מתקדמים יותר טוב יותר מאשר רצף של 300%, כמו גם כן, כמו גם אם זהה, כדי להשיג ביצועים מיקרוסקופיים.
מודלים מתקדמים וניתוח
תוכנת יסוד סופית מודרנית (למשל, SAP2000, ETABS, Abaqus) מאפשרת למהנדסים ליצור פרטים הקשורים באופן מפורש, חשבונאות עבור קשיחות סיבובית, החלקה וחומר לחות.עם זאת, הנחות פשוטות עדיין נפוצות: מעצבים רבים מתייחסים לחיבורים כמו רמות קשיחות או אידיאליות. עבור רטט ותחזיות אקוסטיות, הנחות אלה אינן מספיקות.
הגישה המומלצת היא להשתמש במודל מבוסס רכיב שבו כל הבריח והנוולד מיוצג על ידי מעיינות שווה ערך.על ידי כיסם את המעייןים האלה עם נתונים מה-FLT:0AISC ידני של פלדה ConstructionFLT:1 ותוצאות בדיקה מפורסמות, מהנדסים יכולים לחזות את הגדלות הנוקשות בתוך 15% דיוק.
מחקרים בנושא אופטימיזציה של קישורים
משרד פתוח עם תלונות
בניין משרדים בעל שישה קומות פלדה בשיקגו חווה תלונות תכופות על הרטטים הרצפה במהלך דיקור גבוה.העיצוב המקורי השתמש בחיבורים כפולים עם ברגים מנווטים מלוטשים.לאחר חקירה, החל מנסיגה את הקשרים עם אגוזים נעילה והוספת 5 מ"מ מולקולסטיק בין הזווית הפחיתו את מהירות השיא מ 0.8 מ"מ / ל 0.3 מ"מ / , פגישה עם ASISC - 11 שבועות בערך הולכי הרגל.
מגדל רב-תחומי עם בעיות אקוסטיות
בבניין מגורים בן 12 קומות פלדה בסיאטל, תושבים ביחידות ליד הליבה המעלית התלוננו על רעש נמוך ⁇ והליכה ברגל.הבעיה הייתה במעקב על הקשרים המנוצלים בין המעליות של המעלית לבין הפלדה המבנית.המדריכים המדריכים היו תמיד שקועים בעמודות הרץ, ויצרו נתיב נוקשה לרטט.
סטנדרטים וקודים גוברים על עיצוב חיבור עבור שימושיות
כמה תקני התעשייה מתייחסים לתנודות ולביצועים אקוסטיים בבניינים פלדה.ה-FLT:0 (AISC Design Guide 1103FLT:1 מספק קריטריונים לתנודות הרצפה מפעילות אנושית, מומלץ האצות מתחת ל-0.5% מכוח הכבידה לסביבות רגישות, בעוד שהמדריך אינו מכתיב את פרטי החיבור, הוא מעודד מאוד את השימוש בהלחות של טיפול בחיבורים כדי לשלוט בהעצמת אפקט אקוסטי, F2F2:492F3, כלומר:
יותר ויותר, קודים מקומיים מאמצים את ה- STC של לפחות 50 ו- IIC של 50.links שיוצרים נתיבים מתפתלים 1 להופעה אקוסטית מינימלית, הדורשת כי רצפות אלה משיגות STC של לפחות 50 ו- IIC של 50.links אשר יוצרות נתיבים מתפתלים חייבים להיות תועדו ולטפל בהם.
מגמות עתידיות: קשרים חכמים ודמיון הסתגלות
טכנולוגיות מתפתחות מבטיחות לחולל מהפכה בעיצוב החיבור לרטט ואקוסטיקה.(FLT:0) חיבורים חכמים של חיישנים יכולים לפקח על רמות הרטט בזמן אמת, ובאמצעות מעשים, להתאים את הנוקשות או לחות של מפרק.לדוגמה, קשר עם נוזל מגנטי-הת יכול להשתנות מנוקשות לשקית למחצה בתוך מ"מ"מ, להסתגל לעומסים או לעומסים קבועים אלה, כאשר הם יכולים להגדיל את התדרים מופעלים של קווי עצבות קבועות, כאשר הם יכולים להגדיל את התדרים, ללא שימוש בצורות קבועות, כאשר הם יכולים להגדיל את התדרים, ללא שימוש בגלות של סגסוגת מופעלות, כאשר הם יכולים להגדיל את התדרים, ללא שימוש בגלות, כאשר הם יכולים להגדיל את התדרים, כאשר הם יכולים להגדיל את התדרים, כאשר הם יכולים להגדיל את התדרים, עם ציפויים, ללא גירויים, עם סגסוגת כוח-מדומים, כאשר הם מסוגלים להגדיל את התדרדרדרדרדרדרדרדרדרומי תנועה קבועה של קווי עצבות, ללא שימוש בצורות של קווי עצבות, ללא שימוש בצורות קבוע, ללא שימוש בצורות של קווי עצבות, כאשר הם יכולים להגדיל את התדרים, כאשר הם יכולים להגדיל את התדרים, כאשר הם יכולים להגדיל את התדרים,
עבור ביצועים אקוסטיים, חוקרים מפתחים את ה-FLT:0 (metamaterialקשרים של ההרחבה:1 אשר להטביע תאים של התחדשות מקומית לתוך צלחת משותפת.המסמנים הקטנים האלה ומעיין מסנן להקות תדרים ספציפיים (למשל, 100-200 -200 הרץ עבור צעדים) על ידי יצירת להקה במסלול השידור הרטט.
מסקנה
פרטי החיבור בבניין פלדה הם הרבה יותר מצרכים מבניים - הם הנתיבים הקריטיים דרכם רטט ואנרגיה קול.פרק קשיח שנון עשוי להיות מצוין עבור כוחות סיסמיים אך יכול להפוך משרד שקט לתוך חלל רועש, רועד.הפך, קשר נוקשה מעוצב היטב עם כלולים לחות וחותמות אקוסטיות יכול להשיג שלמות מבנית ונוחות הדיירים, כיצד מהנדסים ומשתלבים, השפעה דינמית, השפעה על יכולת פעולה דינמית, השפעה, השפעה קפדנית, ללא יכולת פעולה דינמית, השפעה, השפעה, השפעה על קשר נוקשה, השפעה דינמית, השפעה על קשר נוקשה, השפעה על קשר נוקשה, השפעה על קשר נוקשה, השפעה על קשר נוקשה, עם כל כך, השפעה על ידי דינמית, עם כל כך, עם כל כך שהיא משפיעה על קשר מתוחה, עם כלולים דינמית, עם כל כך, עם כלולים דינמית, ונוחות, עם כלולים דינמית, ללא יכולת להשפיע על קשר מתוחה, ונוחות הדדית, עם יכולת להשפיע על קשר מתוחה, עם כלולים דינמית, עם כל כך, עם כל כך, עם כל כך, עם כלולים דינמית, ללא יכולת להשפיע על קשר נוקשה, ללא יכולת להשפיע על קשר נוקשה, חוסר יכולת להשפיע על קשר נוקשה, עם כלולים דינמית, חוסר יכולת להשפיע על קשר
בעוד שקודי בנייה ממשיכים להעלות את הסטנדרטים של סובלנות ופרטיות אקוסטית, וכלקוחות דורשים סביבות מקורה בריאות יותר, התפקיד של פרטי החיבור יגדל רק.צוותי עיצוב צריכים להשקיע בדוגמנות מפורטות, לשקול את השימוש בחומרים מדגימים גבוהים, וליישם טיפולים מוכחים של טיפול פליקים בכל מפרק.לאחר ההנחיות של תקני עיצוב AISC 11 ו- IBC, וללמוד ממחקרים מוצלחים של רטרופיטים, יבטיחו את צרכי הפלדה השונים של המאה ה-21.