עיצוב חיבור פלדה עבור מערכות סטריקט היברידיות

מערכות פלדה היברידיות-Concrete

מערכות מבניות היברידיות משלבות את העוצמה והדוכסיות של פלדה עם הכוח הדחוס, המסה והתנגדות האש של בטון.סינרגיה זו מאפשרת למעצבים ליצור עיגולים ארוכים יותר, להפחית את העומסים הבסיסיים, ולהגביר את הבנייה בהשוואה לשיקולים קונקרטיים או מפלדה טהורים.עם זאת, הביצועים של מערכות אלה תלויים במידה רבה בחיבורים שמעבירים בין שני החומרים, פלדה גרועה, יכולה להפוך לחלשת לחץ, לכדי להשיג את הקשר בין הצדדים החזקים ביותר, או לדיסקה, או לדיסקרטיקה, בצורה יעילה, או לדיסקרטיקה, בצורה יעילה יותר, או לדיסקרטיקהילה, עם זאת, עם לחץ, עם לחץ גבוה יותר, לחץ, עם לחץ על גבי פלדה, עם לחץ, לחץ גבוה יותר, עם זאת, לחץ גבוה יותר, לחץ על גבי פלדה, עם זאת, לחץ על גבי מערכות אלה, עם זאת, לחץ על גבי מערכות אלה, לחץ דם עמוק, עם זאת, לחץ גבוה יותר, לחץ על גבי מערכות אלה, לחץ על גבי מערכות אלה, לחץ דם מתוחכמות גבוהה יותר, לחץ על גבי מערכות אלה, לחץ על גבי מערכות אלה, עם זאת, על גבי מערכות אלה, לחץ גבוה יותר, לחץ על גבי מערכות אלה, לחץ על גבי מערכות אלה

יישומים מודרניים כוללים רצפות מורכבות בבניינים גבוהים, גשרים מורכבים פלדה, ומסגרות הרגע היברידית עמידים על פני רגע באזורים סיסמיים.ממשק החיבור - באופן חד-משמעי בין קרן פלדה לבין סלאב בטון, עמוד פלדה וקיר קונקרטי, או לוחות מוטבעות במרכיב קונקרטי - חייב להכיל העברה, סובלנות בנייה וחשיפה סביבתית.

חומרים ופעולות Composite Action Principle

נכסים של פלדה וקונקטר

פלדה מציעה יחס גבוה במשקל, דוקטריות מעולה, ונכסים חומריים אחידים.זה רגיש לבלוט בדחיסה ומאבד כוח בטמפרטורות גבוהות. Concrete מספק כוח דחוס גבוה, קשיחות, ומסה תרמית, אבל יש לו חוזק נמוך עשרות ורגיש להצטמרר ולכווץ. כאשר בשילוב במערכת היברידית, המתח פלדה נושא ושבריריים ברגעים בזמן שהמדיקים מטפלים זה חייב למנוע את הפעולה או לא מלחיצה.

פעולה משותפת Mechanism

(הפעולה של פלדה-קונקרטית מתרחשת כאשר שני החומרים פועלים כיחידה אחת.ללא קשר מוחלט, קרן הפלדה ו-Selab קונקרטית יפורסמו באופן עצמאי, צמצום הנוקשות וקיבולת העומס.כוחות ההסרה של Horizontal Iar מתפתחים בממשק, אשר חייב להיות מתנגד על ידי מחברים של צ'רצ'טים, ערוצים, או מברגים גבוהים בעקרון של הנדסה של ה-CEFIRST (ה) אשר מדגיש את היסודות של המשתנים של המהנדסים של המשתנים של המשתנים של ה-CEFREFRECIRAS (הכוחים הקטנים יותר) המדגיש את עוצמת המחקריתיקים של המשתנים על ידי ה-CE) אשר מדגישהבסיס ה-CEFREFREFREFREFREFREFREFREFREFREFRECIRAS) המדגישהכוחים של ה-CE) של ה-CE) של ה-CE) המדגיש את היסודות של ה-CE) אשר עומד על ידי מטה את היסודות של ה-CEFIRAS, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר

סוגים של חיבורי פלדה במערכות היברידיות

חיבורי פלדה במבנים היברידיים יכולים להיות מסווגים על ידי תפקוד העברת הכוח העיקרי שלהם: רגע, Shear, או axial. לכל סוג יש דרישות מפורטות ו מצבי כישלונות שונים.

רגעים

(העברת רגעים בין פלדה ורכיבים קונקרטיים, שמירה על המשכיות הסיבובית.במסגרות היברידיות, אלה משמשים לעתים קרובות במפרקי פלדה beam-to-conete או בבסיסי עמודה פלדה המוטבעים בטון.פרטים משותפים הוא השימוש של כיסת פלדה או חיזוק של סטב פלדה (Diaveded to the Steel beam and מוטבעת בטור קונקרטי, עם מספר רב של לוחות נוספים עבור מעבר ל-F) הוא צורך במבנים של פלדה בשלב ראשון (F) של פלדה (מפרק מתכתי תיבות של רגע אחד בלבד (F) של פלדה (F) ל-F) אשר LT2F) אשר LT2, אשר LT2, אשר רכזת) של פלדה, אשר , אשר רכזת פלדה, אשר LT) של פלדה, אשר רכזת פלדה, אשר LT2, אשר רכזת, אשר דורש את ה-F) של פלדה, אשר , אשר , אשר , אשר , אשר , אשר דורש את ה-מפרק משולב באופן ישיר של פלדה, אשר דורש את ה-מתאים באופן ישיר של פלדה, אשר רכזת של פלדה, אשר רכזת פלדה, אשר רכזת פלדה, אשר

עיצוב לדוכסות

באזורים סיסמיים, חיבורי הרגע חייבים להפגין התנהגות דוקטרית כדי לנתק אנרגיה.אזור החיבור צריך להיות מתוכנן כך שההניבה מתרחשת באזור מבוקר הרחק מ עשבי מלחמה או מחץ קונקרטי.ההתפתחויות האחרונות בפלסטיק גבוה-Strength Steel (HSS) מאפשר חיבורים זמניים מופחתים תוך שמירה על דוקטרקטיות, כפי שהוגדרו ב-FLT:0AISCIQIC הסתברותית Provisionic Pros 1

Shear Connections

קשרים Shear הם הפרטים הנפוצים ביותר ממשק, בדרך כלל באמצעות פיגורים מובילים אשר נשכו ל flange העליון של קרן פלדה ומוטבע בסלאב קונקרטי.ההההנים מתנגדים לקשת האופקית שמתפתחת בממשק של פלדה-קונפלקט בשל הדבקה.מספר, קוטר, וספא של אדנים נקבעים על ידי מידת הפעולה הנדרשת (חלקית מלאה או חלקית).

Shear Stud Behavior

הפנסים המוצבים מתנהגים כמשתים או גמישים בהתאם ליחס אורך-לדמטר שלהם.הדברים הגמונים גמישים מאפשרים להחליק קלה, אשר יכול להיות מועיל להפיץ עומסים בתנאי אש.תוצאות הבדיקה מאוניברסיטת טקסס באוסטין (ראה FLT:0Engineering StructuresFLT:1) מצביע על כך כי עם קוטרים גדולים יותר משפרים התנגדות משיכה, קריטי כאשר היא משולבת תחת לחץ כפול או מחוסמת, היא עשויה להיות מחוסמת, או חסימתית, היא עשויה להיות מחוסמת, או חסימתית, או חסימת, היא עשויה להיות מפולת, או חסימתית, היא עשויה להיות מפולת, או חסימתית, או חסימת, היא עשויה להיות מפולת, או חסימת, או מפולת, או מפולת, או מפולת, היא עשויה להיות מפולת, או מפולת, היא עשויה להיות מפולת, או חסומה, היא עשויה להיות מפולת, או חסימת, או מפולת, היא עשויה להיות מפולת, כדי למנוע כיסים, היא עשויה להיות מחוסמת, היא עשויה להיות מחוספסת, היא עשויה להיות מחוספסת, כדי למנוע כיסים, או חסימת,

חיבורים Slip-Resistant

קשרים רגישים (נקראים גם חיבורי חיכוך) משמשים כאשר התנועה היחסית בין פלדה לבין בטון חייבת להיות ממזער - לדוגמה, בגורדי גשר תחת עומס עייפות או בדבורים ערניים.קשרים אלה מסתמכים על כוח מדבק גבוה מבריכים מוכיחים (שמיוצרים באופן זמני מפלדה גבוהה) כדי ליצור חיכוך בממשק.

המונחים: Steel Connections

המונחים: transfer Path and Capacity

כל קשר חייב להעביר בבטחה את העומסים העיצוביים ללא מעבר לגבולות הכוח או השירות.יש להבהיר את נתיב העומס: כוחות חייבים לזרום מן היסוד הבטון באמצעות הקשר אל אלמנט הפלדה ולהיפך.לדוגמה, במשחת פלדה 3 עד למטרד: חיבור של פלדה, רגע הסיום של beam הוא התנגדות לאזור אנכי בנקודת המבט התחתונה ומתח אנכי באזור העליון (Fsee) יש צורך בבדיקה מדויקת יותר ויותר (אך) של חומרת-Randtendi) אך יש צורך בבדיקה כללית (R) אך ורק לאחר מכן, אם כן, כלומר, אם כן, אם כן, אם כן, אם כן, יש צורך בבדיקה מוגבלת (R) היא מספקת של חומר זההת, אם כן, אם כן, כלומר, אם כן, על ידי דחיסהכוח) הוא צורך בבדיקה כללית (R) הוא צורך בבדיקה כללית (R) היא מוגבלת (R) היא מוגבלת (R) היא מוגבלת (R) היא מוגבלת (R) היא מוגבלת (R) היא מוגבלת (R).

תאימות חומרית ויציבות

מגע בין פלדה ו בטון יכול להוביל קורוזיה גליאנית אם הפלדה אינה מוגנת.בסביבות אגרסיביות, כל חלקי הפלדה צריכים להיות חם-דפ galvanized או מכוסה עם מערכת קורוזיון-resistant.בנוסף, הכיסוי הבטון סביב פלדה משובצ חייב לציית ACI 318 (Building Code for Structural Concrect) כדי להגן מפני קוררוזים וחיבורים ברזל יהיה מוגן על ידי מתכתבטונים.

יכולת וסובלנות

(החיבורים ההיברידיים דורשים לעתים קרובות היערכות מדויקת של צלחות משובצות, חורים מתפתלים או מצמדים של כמרים.ל.ב) יש לתאם בין מארג פלדה לבין קבלן קונקרטי.שימוש בלוחות מחוסנים, או בבריכי סלקציה יכולים להכיל עיוותים קטנים (לשפר את איכות השטח) ולהפחית את הקשר הלאומי (BIM) מומלץ לזהות התנגשויות:

התנגדות אש

חיבורי פלדה פגיעים לרכך ולאובדן כוח בטמפרטורות גבוהות. במערכות היברידיות, המסה הבטון יכולה לספק אינרציה תרמית, אבל מחברים עם פלדה חשופים דורשים הגנה מפני אש. Solutions כוללים את החיבור בלוח אש, החל ציפוי אינפיניטי, או באמצעות קטעי פלדה מלאים בטון (למשל, צינורות פלדה מלא בטון) התנגדות של אמם להיות מתואמים עם צינורות פלדה מורכבים עם קווי קיר 1D2A2 (חלקים) ו- 2192, כולל פלדה (חלקים) של פלדה סטנדרטיים של 2, 2, 2, 2, 2192, איור 4192, פורמטים של פלדה, 2, 2, וכו 'קרד) כולל צינורות פלדה ממולאהת פלדה (למשל, 241) 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, וכו 'מתאים פלדה מלא ברזל ממולאהת פלדה מלא (לדוגמה, 2, 2, כולל צינורות פלדה מלא מתכת מורכבת (למשל, כולל צינורות פלדה מלא) של פלדה מלא מתכת מורכבת (למשל, כולל צינורות ברזל מלא) 2, 1D2, 1D2, 2, כולל צינורות ברזל מלא) כולל צינורות ברזל מלא) כולל מתכת מתכת מתכת מתכת

פרטים וטכניקות משותפות

שיר סטודס

ראשי התיבות של Shear הם המחברים הכלכליים והנפוחים ביותר.הם מוטבעים באופן אוטומטי לדבורים פלדה על ידי אקדחים מתפתלים, השולטים במתחם הנוכחי והצלול.ראש הטור משמש כעוגן להתנגד לכוחות הרמתיים. סטודס בדרך כלל 19 מ"מ ל-25 מ"מ בקוטר, עם אורכו כדי להתאים את עומק הזחלות.

חיבורים בולודים

קשרים בולעים מועדים להקלה של ההרכבה והדיסמברלית.במבנים היברידיים, ייתכן שהבריונים יזרזו את החבט פלדה לקיר קונקרטי באמצעות עיגוןים שהותקנו לאחר ההתקנה (למשל, Hilti HDA או עיגון כימי) עבור פלדה beam-to-conete lineetes קישורי עמודה עם ברגים מורכבים הוא פרט משותף.

לוחות Embedded

צלחת משובצת היא צלחת פלדה מטילה פלוש עם משטח קונקרטי.דבורים או עמודות מחובר אחר כך לצלחת באמצעות ריתוך או מבריכה.כוחות הצלחת מעבירה דרך אדנים או לולאות ריבאונדות שנטבעו בגבו. אנקן בר אורך והתפתחות חייב להיות מספיק כדי לעמוד בפני תשואות או למשוך החוצה.הטירה חייבת להיות מספיק כדי להימנע להיכנע תחת הכוחות הממוקדים של חבר הפלדה, אשר משמשים בקירות מסלעים.

צינורות פלדה (CFST)

חברי CFST הם סוג מיוחד של מערכת היברידית שבה צינור פלדה פועל כל חיזוק ארוך טווח ומגבלות הליבה קונקרטית.קשרים בין עמודות CFST ודבורים פלדה להשתמש ב ⁇ פלדה, דרך לוח diaphragms, או טבעות בטון רציף.העיצוב חייב להבטיח את הליבה הבטונית מוגבלת כראוי במפרק כדי להעביר ללא מרסקים מחקרים ניסיוניים מאוניברסיטת קליפורניה, או מ-JFseeamary לספק קשר פלסטי מלא: 1JFendal מחקר פלדה (R) עם הזמן) עם נוכחות מלאה של פלדה (Rate) עם מחזורית 1JFIRDJFIRDIRDIRDIRDIRDIRD) עם זמן קצר לאחר מכן, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, 1LTvatel של פלדה, בין רגע, בין רגע, בין רגע, בין מרכז פלדה, בין רגע, 000: DIRDUDUl של מחקר פלדה, בין מחזורית, עם שידור פלדה, עם שידור פלדה, עם שידור פלדה, עם שידור פלדה, 000: DIRDJFIRDJFIRDVal, ללא העברה מלאה של פלדה, בין מחזורית, 000: DJFIRDJFIRDJFIRDJFIR

קודים וסטנדרטים

העיצוב של חיבורי פלדה במערכות היברידיות נשלט על ידי מספר קודים בינלאומיים. בארצות הברית, הסטנדרט העיקרי הוא AISC 360-22, בתוספת AISC 666-22 עבור יישומים סיסמית 'המכון האמריקאי ל- ACI 318-22 עבור עיצוב קונקרטי, כולל עוגן לתקני תצוגה (פרק 17) עבור מיזמים מורכבים, AISC 360s אני מכסה עבור פעולות אירופיות 4.

שיטות ניתוח ועיצוב מתקדמות

המונחים: non Finite Analysis

עבור קשרים מורכבים, במיוחד אלה עם גיאומטריה לא סטנדרטית או טעינה, FEA לא לינארית משמש לחזות מצבי כשלון.מודלים לשלב לא ליניאריות חומרית (הפחתת סדקים, הפלסטיות פלדה), אינטראקציה בין פלדה לבין בטון, וחצץ מראש. אתגר מפתח הוא מודל מדויק של התנהגות קישור של מחברים.

גורם בטיחות חלקי Calibration

שיטות מבוססות מהימנות באמצעות סימולציה מונטה קרלו יכולות לזרז את גורמי ההתנגדות לסוגים חדשים של חיבור.גישה זו מהווה את האחריות על חוזקות חומריות, ייצור סובלנות ואפקטי עומס.המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) פרסם הנחיות לתכנון מודע סיכון של חיבורי פלדה מבניים (ראו FLT:0NIST Note טכני Note 2061FLT:1).

מחקרים ויישומים

מערכות High-Rise Composite Floor Systems

בבניינים כמו Burj Khalifa, פלדה beams עם Shear נתקל לוחות בטון להרכיב מערכות הסיפון מורכב.הקשרים לאפשר עיגולים ארוכים (עד 15 מ ') עם עומק הרצפה מופחת.העיצוב של קשרים beam-to-girder משתמש צלחות פין או לוחיות קצה עם מצעים גבוהים בלחץ האש מסופק על ידי סיבים מינרליים מופחתים על פלדה להיות שכבה של קלסטרים על גבי לוחות קלסטרים על גבי לוחות דקים.

גשר Girders

גשרים מורכבים מרובג'ידר פלדה, כגון גשר סוטנג בסין, משתמשים אלפי אנשים על הלהקות העליון של גלי פלדה.ההההנים נועדו לעייפות באמצעות טווח Shear.

מגמות עתידיות בעיצוב חיבור היברידי

התעשייה מתקדמת

עיצוב חיבור היברידי

(בשילוב פלדה מתקדמת גבוהה סטרגנת (כוחים מוארים מעל 690 MPa) ו- אולטרה ביצועים ביצועים ביצועים ביצועים קונקרטיים (UHPC) עם כוחות דחוסים מעל 150 MPa. חומרים אלה דורשים סוגים חדשים של מחברים, כגון גבוה סטריאנט פלדה עם קוטרים גדולים יותר וטרנרמס גדול יותר.

חיבורים משולבים-Integrated Instrumented

קשרים חכמים עם מדדי זנים מוטבעים, חיישני סיבים אופטיים, או חיישני משככי כאבים יכולים לספק ניטור בזמן אמת של העברת עומס ולבוש. גישה זו ' ניטור בריאותי של ארגון' מאפשרת תחזוקה בהתבסס על מצב בפועל ולא בדיקות מתוכננות.המידע ישמש כדי לחדד את הוראות עיצוב עתידיות.

מסקנה

עיצוב חיבור פלדה הוא גורם קריטי בביצוע מוצלח של מערכות מבניות היברידיות-קונרקטריות.מפרקים הרגע-resisting מבנים גבוהים למקבץ גלקסיות גבוהות של גשרים מורכבים, הקשר חייב להעביר באופן אמין כוחות תוך הקצאה חומר במיומנות ובסובלנות בנייה, על ידי מינוף קודי תכנון כגון AISC, ACI318 ו- Eurocode 4, על ידי הפעלת כלים מתקדמים, אשר יכולים לפתח רק פונקציות תכנון יעיל.