Giriş Giriş Giriş
Cantilever yapıları ve overhangs modern inşaatta, balkonlardan ve çatı projeksiyonlarına kadar uzanan çelik bağlantıları, bu projeyi destekleyen elementlerin olağanüstü bakımla tasarlanması gerekir, çünkü tüm yük yolu, sadece birden fazla tepki noktası olan kirişlerin bütünlüğüne bağlıdır, bir cantilever, sabit anlarını ve çatı projeksiyonlarına tamamen bağlı olarak sabit bir şekilde bağlantıya sahip değildir.
Bu makale, özellikle de kantilever yapılar ve overhangs için uygun çelik bağlantı ayrıntılarına kapsamlı bir genel bakış sağlar. Bağlantı türleri, yükleme mekanizmaları, tasarım değerlendirmeleri, detaylama uygulamaları ve kod gereksinimleri. Bilgi yapısal mühendisler, kumaşlar ve detaylayıcılar oluşturmak için tasarlanmıştır.
Cantilever Bağlantılarının Temel Davranışları
Bir kantilever destekleyen herhangi bir çelik bağlantı üç birincil eyleme direnmeli: dikey oar, bükme anı ve - geometriye bağlı -seçmişler için talep, kanaldaki sabit sınırlar içinde tutmak için yeterli rotasyonel sertlik sağlar.
Moment Transfer Mechanisms
Moment, bağlantının yanı sıra, bağlantı elemanlarının tarafsız eksenlerinin yan tarafında, bağlantıdaki aksaklar ve sürekli yük yolu yaratarak elde edilir.
Cantilever Structures ve onların Bağlantı Talepleri
Farklı kantilever uygulamaları bağlantıların farklı talepleri oluşturur:
- [FONT:0)Balkonlar ve Canopies:[Dönemli) Genellikle duvarlardan veya sütunlardan gelen proje, rüzgarın çıkarılmasına ve canlı yüklere karşı direnen anlık bağlantıları gerektiren anlık bağlantıların yapılması önemlidir. Estetik entegrasyon genellikle önemli, bu yüzden gizli veya yarı-değer bağlantıları belirtilebilir.
- [FONT:0) Köprülerdeki Cantilevered Girders:) Ağır vezik yükleri ve dinamik yorgunluk döngüleri taşımak. Bağlantılar yüksek döngüsü yorgunluk için tasarlanmalıdır ve genellikle yüksek güçlendirici montajlı yüksek güç parçaları için çalışır.
- [FONT:0)Roof Overhangs:[Döntilmiş:[Döntilmiş: 1) Işıklı yük, rüzgar ve fırsat bakımı yüklerine tabi olmak için güvenilir bir an transfer sağlayabilir, ancak aşırılık önlemek için güvenilir bir an transferi sağlayabilir.
- [[Düzücük İşaret ve Aydınlatma: [Dönder: 1) Küçük kantilevers to konsantre yüklerle. Bağlantılar genellikle yerel boğalamalardan kaçınmak için sertleştirilmişlerdir.
Cantilever Connection Design'daki Yükler ve Güçler
Kapsamlı bir yük analizi, bağlantı tasarımının ilk adımıdır. Aşağıdaki yükler dikkate alınmalıdır, genellikle yönetim bina kodu tarafından (örneğin ABD'de ASCE 7):
- [FONT:0]Dead Yükler: [Dönetici: 1) Çelik üyesinin kendi ağırlığı, cladding ve herhangi bir kalıcı eks.
- [0]Live Loads:[Dönetici:[Dönetici: 0,8|Düzgölge yükleri, kar, yağmur veya mülk ekipmanları.
- [FONT:0)Wind Loads:[Döntilmiş Baskılar ve daha sonra baskılar, özellikle kanopları için önemli ve aşırı uçları açık.
- [FONT:0]Seismic Loads:[Dönetici bölgelerindeki DYT:1], bağlantıların yapıdaki en yüksek çözünürlük taleplerini karşılaması gerekir. Moment bağlantıları özel bir an çerçevesi (SMF) parçası olarak mühendisine ihtiyaç duyabilir.
- [FONT:0) ⁇ Etkileri:[Döneticileri, genişleme ve sözleşmeye neden olur, geri kısıtlanmış bağlantılardaki güçleri azaltmak.
Tüm yük kombinasyonları maksimum faktörün (M u) ve bağlantı yüzündeki hear (V u) tespit edilmesi için uygulanır. Bu değerler, cıvataların seçimi ve oranına sahiptir, bizlds, plakalar ve sertleştiriciler.
Çelik Bağlantı Türleri Cantilevers için
Moment Connections
Moment bağlantıları, kantilevers için en yaygın türüdür, çünkü gerekli rotasyonel kısıtlama sağlarlar. Daha da sınıflandırılabilirler:
- [FONT=0)Flange-Plated Moment Connections:[Dönetici: 0 3) Plaklar, kantile kirişlerin flangeslerine ve destek sütununa aktarılan bir detaydır.
- [FONT:0)Extended End-Plate Moment Connections:[Dönetici:0) Bir kalın plaka, kantile kirişin sonuna kadar ve sonra destekleyici sütun veya duvara monte edilir.
- [FONT=0]Üye Olmayan An Bağlantılar: [DÜDÜT:1] Full-penetration oluklar doğrudan sütuna flange'ye bağlanırken, web bir hear sekmeye dolgun veya cıvatalanırken.
Shear Connections
Saf bir shear bağlantısı şu anda dayanamazken, oar bağlantılarının dahil olduğu bir karma bağlantının bir parçası olarak kullanılır: Hear bağlantıları öncelikle şu anda teorik olarak sıfır (örneğin sürekli kirişler) veya sürekli kirişlerin iç desteklendiği noktada kullanılır.
- [FONT:0)Shear Tabs:[Dönem:[Dönemli: 1) Yardımcı üyeye ve kirişlere aktarılan bir dikey plaka.
- [FONT:0]Çift-Angle Bağlantıları: İki açılı, kiriş web ve desteğe yatırıldı.
- [FONT=0) Bağlantılar: [Dönetici: [Dönetici: 2) Alt flange'yi destekleyen sert veya kötüleşmiş bir koltuk açısı, daha sonra stabilite için üst bir açıyla.
Pinned Connections
Pinned bağlantıları kasıtlı olarak rotasyona izin verir. Nadiren bir kantilever için tek destek olarak kullanılırlar çünkü destekte herhangi bir rotasyon önemli ölçüde yok edilmesi için cantilever end'e neden olacaktır. ancak, pinned bağlantıları kolayca kantilever sütunları veya geçici bir yapıda kontrol edilen bir bağlantı gerekli değildir.
Derinlikte Bağlantı Detayları
End Plak Bağlantıları
Plaklar veya duvarlara bağlı olarak sabit kirişler için çok yaygın olarak kullanılır. plakalar, söndürücüler için , sertlik veya dolgunluk ekseği artırmak için genellikle eklenir.
Kantilever Köşeleri için Base Plate Connections
Bir sütun bir temelden gelen bir kanal olarak ilerlerken, temel plaka bağlantısı, kompresyon noktası altında kesintiye uğratmalıdır ve sabit gerginlik nedeniyle plaka ve sütunun flange kuvvetlerini betona dağıtması için tipik olarak boyutlandırılmıştır.Şu anda sabit çubuklar kullanarak üst plakalar üzerinde gerginlikler uygulanır.
Bolted Moment Bağlantıları Stiffeners ile
Ağır anların cıvatalı bağlantıları ile aktarılması gerekir, sertler temel hale gelir.Bu sertler (genellikle süreklilik plakaları olarak adlandırılır) yardımcı üyeye karşı, sabit bir yanardağlar (ASTM A325 veya A490) hemen sertliği sağlamak için bağlı kirişlerle uyumlu bağlar.
Kaynak Cantilever Bağlantıları
Kaynak bağlantıları, ürün tarafından kullanılabilir ve kaynaklanmış metaller, temel metal gücü ile eşleştirilebilir.En yüksek an transfer için, tam ortak penetrasyon (CJP) oluk kaynaklar, flangıçlar aracılığıyla kaynak kullanılır ve stres konsantrasyonunu azaltır.Rektör metaller, yüksek çözünürlükte toplanabilir.
Flitch Platilever Bağlantıları
Hibrit çelik-timber veya çelik-koncrete cantilevers, flitch plakalar - ahşap veya beton elementler arasında çelik plakalar - o zaman zaman zaman zaman içinde elektriksel olarak daha iyi bir şekilde hareket eder. Çelik plaka genellikle desteğin ve cıvataların ötesinde genişletilir veya lekesiz veya külotun üzerinde kullanılmalıdır.
Tasarım Cantilevers için özel olarak düşünün
Şişman ve Cyclic Yükleniyor
Hareketli yüklere destek veren (örneğin, vinç zımparatları, köprü kantilevers) bağlantıdaki yorgunluk başarısızlıklarına karşı hassastır. AISC 360 veya Eurocode 3'ten gelen değişiklikler kontrol edilmelidir. Kaynak bağlantıları genellikle yüksek döngüsü uygulamaları için daha düşük yorgunluk direncine sahiptir, bu nedenle, yüksek hızda şarj edilen cıvatalarla bağlantılar tercih edilir.
Korozyon Koruma Koruma
Dış kantilaflar havaya maruz kalıyor ve korozyon koruması gerektirir. Sıcak-dip teşvik yaygındır, ancak cıvatalar için delik tespitlerini dikkate almalıdır.Pitvice korozyonu, nemin kapandığı şekilde değiştirilebilir; bu nedenle, yalıtım yüzeyleri arasında engelleyici veya mühürleyici yüzeyler için delik tespitleri dikkate alınmalıdır.
Yapılanabilirlik ve Erection Hoşgörüleri
Cantilever bağlantıları genellikle yüksekliğe yapılır, erişim ve hizalama için dikkatli bir planlama gerektirir. Birçok cıvata ile bağlantı normal delme toleransları çok sıkıysa uygun olacaktır.Bir elementteki kısa ayaklı delikler kullanarak, bağlantının da geçici olarak azaltılmasına izin vermelidir.
Estetik Tahminler
Mimari çelik çalışmada, bağlantı ortaya çıkabilir. Temiz çizgiler, simetrik cıvata kalıpları ve minimum gusset plakaları görsel temyizi artırır.]Dönetici bağlantıları) kullanarak knurledilmiş eklemeler veya iplikler destek çeliklerinin saklı olması gerektiği yer için belirtilebilir. ancak gizli bağlantılar hala gerekli an kapasitesi ve denetim edilebilir.
Cantilever Bağlantılar için Analiz Yöntemleri
El hesaplamaları elastik yönteme (balanced design) veya daha ekonomik plastik tasarıma dayanan hesaplar kullanılabilir. [Ücretsiz yöntem[DÜDÜT:1) tarafından yönlendirilen, Eurocode 3 bağlantıyı bireysel bileşenlere (profeksiyonda sıralayın, çarşaf webi sıkıştırmada, plakalı malzeme davranışında uçabilir ve bunları bir bahar modeli olarak birleştirin.
Kumaşlama ve Erection En İyi Uygulamaları
Bir an bağlantısının Fit-up kritiktir: flange splices'teki boşluklar eksantrikleri tanıtmaktan kaçınmak için minimum olmalıdır. Shims kullanılabilir ancak önceden kaldırmayı doğrulamak için dikkatli bir şekilde tasarlanmalıdır. Kaynak dizileri en aza indirmek gerekir; örneğin, flanges arasındaki kaynak.
Emeklenmeden önce, kantilever kirişin, ölü yük deflektinin önemli olup olmadığını ortaya çıkarmalıdır.Bağıştayın kabul edilmesi gerekir: eğer bağlantı destek üzerinde merkezi değilse, P-delta etkileri şu anda daraltılması önemlidir.
Muayene ve Bakım
Tüm kaynaklı kantilever bağlantıları, tahrip edici olmayan testlerden (NDT) geçmelidir - özellikle de metalik veya manyetik parçacık testleri for oluk için kaynaklanmış ve görsel denetim artı boya penetrant for fillet welds. Bolted connections in kay-kritik eklemler require tok doğrulama. Bir bakım planı, korozyon, yorgunluk çatlakları (özellikle de bizdikler için periyodik incelemeler) ve cıvataları zorlayabilir.
Geçerli Kodlar ve Standartlar
Kuzey Amerika'da birincil referanslar:0)AISC 360-22[Dönetici Çelik Yapılar için 3Teknik Özellikler (In North America, ISSC Seismic Geçici Geçici Geçici an çerçeveler için AISC 341). RCSC (Araştırma Konseyi) özellikle Avrupa'da, Eurocode 3: Çelik Yapıların Tasarımı - Bölüm 1-8 ortaklar için eksel şartlara sahiptir.
Vaka Çalışması: Tipik Bir Cantilever Balkon Bağlantı
Bir W310×52 kirişinden yapılmış 3 metreküp balkon düşünün. Destekte faktörlenen an 250 kN·m ve faktörlü hear, 80 kN. Bir cıvatalı son plaka bağlantı seçilir. Üst üste 350 $ çelik, 25 mm, merkezden 100 mm, arka plandaki flangıçlar ve iki kat daha iyileştirici güçlerle güçlendirilmiştir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Çelik bağlantı detayları, sabit yapıları ve aşırı değişkenleri, yol, detaylandırma, üretim ve yükleme için titiz bir dikkat gerektirir. Bağlantı tipi seçimi - şu anda işleyicisi, hear veya pinned - 360 ve Eurocode 3 gibi kodların, kaynak ve cıvatalamanın büyüklüğü, korozyon ortamının yanı sıra, betonlu analiz ve FEA, güvenlik formlarının yapısını korumak için mühendislere daha uzun süre boyunca hizmet edecek şekilde hizmet edecek şekilde tasarım yöntemleri sağlar.