Çelik Moment-resisting Frames

Çelik Moment-Resisting Frames'te Seismic Detaylı Giriş

Çelik an-resisting çerçevelerinin (SMRF) detaylandırılması, depreme dayanıklı yapısal mühendislikteki en sofistike ve kritik disiplinlerden birini temsil eder.Özellikle yerçekimi ve rüzgar yükleri için tasarlanmış çelik framing aksine, SMRF'ler, yerçekimi yük yükleme kapasitesini korumak için titiz bir öneme sahip olan deprem enerjilerini talep eder ve öngörülebilir bir başarısızlık modları sağlar.Bu makaleye hizmet eden bir çelik çerçevenin yapısal bir inceleme ilkeleri ve inceleme ilkelerinin tekrarlanması için bir inceleme niteliğindedir.

Çelik an çerçeveleri için sismik detaylandırmanın evrimi, büyük depremler sırasında gerçek yapıların performanslarıyla derinden şekillendirildi. Kaliforniya'daki 1994 Kuzeyridge depremi, devlet tarafından düşünülmüş olan protokollerin geliştirilmesine şimdi modern standartlarda ortak oldu. Çağdaş sismik detaylandırma, bu sert kesme davranışı, titiz bir güvenceye sahiplenme ve öngörülebilir bir şekilde kaynaklandı.

Çelik Moment-Resisting Frames

Çelik bir an-resisting çerçevesi, digonal bratş veya hear duvarlarına kadar kirişlerin ve sütunların birbirine bağlı olduğu yapısal bir sistemdir.Bu katı bağlantı, sismik uygulamalar için olağanüstü derecede iyi bir şekilde uygun olmayan çeliklerin doğal esnekliği ve iyonik yapılarına bağlı olarak, bağlantıların ve üyelerin iyonal olarak daha sonraki yüklere direnmesine olanak sağlar.

Bir sismik olay sırasında SMRF'nin yük-resist mekanizması, plastiklerin oluşumuna ilişkin temel yapılarda, genellikle kirişlerin ve sütunların üslerinde yer alan yapılarda, genel olarak yapısal sistemi koruyan ve bir bina planındaki çerçevelerin değiştirilmesi ve konfigürasyonları önlemek için dikkatli olmalıdır.Bu plastik daha sonraki sertlikte hareket eder. Modern sismik kodlar, SMRF'lerin tek bir yerde depolanmaması için yeterli kırmızılık ile tasarlanmasını gerektirir.

Cyclic Altında Davranış

Çelik an çerçeveleri deprem zemin hareketlerine maruz kalıyorlar, yapının tekrarlanan tekrarlayıcı tepkileri (örneğin, bağlantıdaki geçiş kapasitesi ve önemli güç veya sertlik kaybı olmadan bu döngüsel davranışın korunması gerekir.Bu performans hedefleri doğrudan üye oranlarla ilgili kararlara bağlı olarak, bağ geometrisine, kaynak prosedürlerine ve takviye sistemlerine bağlı olarak bağlıdır.

SMRF'ler için Seismic Detaylı

Çelik an çerçevelerinin incelenmesi, depremler sırasında tatmin edici performans sağlamak için çeşitli birbirine bağlı ilkeler tarafından yönetilir. Bu ilkeler bağlantı tasarımı, üye seçimi ve inşaat metodolojisi her yönüyle rehberlik eder.

Kanallama ve Rotation Kapasite

Ductness, betonun önemli ölçüde azaltılması olmadan yapısal bir element veya bağlantı yeteneğidir.Sessiz deformasyona sahip olmak için önemli bir miktar güç kaybı olmadan önemlidir.Sessizlik oranları ve web'ler yerel boğalamayı önlemek için, daha sonra plastik bağlantılarda rotasyon kapasitesi olarak ifade edilir ve plastik menajer bölgelerin içindeki değişiklikler, bağlı üyeler için anahtarlama ve kablolama işlemlerinin (Sessiz) izin verilen yüksek çözünürlükte bir şekilde kontrol edilemez.

Kontrollü Enerji Plastik Hingesipasyonla Dezenfeksiyon

Deprem enerjisi, yapısal sistem içinde bir yerde ayrıştırılmalıdır. Düzgün ayrıntılı SMRF'lerde, bu dağıtım öncelikle plastik gövdedeki inzotik deformasyon yoluyla gerçekleşir.Templeasyon sanatının ayrıntılı olarak yalan söylediğinin göstergesi; bu plastikin şeklinin ) ve tüm katlı bir yüzeysel zeminlere konsantre olması için yeterli rotasyon kapasitesinin olması gerekir.

Reddanış ve Birden Çok Yük Yolu

Red dışılık, bir bağlantı veya üye başarısız olursa, anonimlere geri dönmek ve ilerici çöküşü önlemek için alternatif yük yolları mevcut. SMRF'lerde, kırmızı plakaların ve çift plakaların her ana yöne doğrulanması için birden fazla bağlantı sağlayarak elde edilir (gösterme alanı ile bağlantı kurmanın üzerinden) ve bağlantı kurmanın, bağlantıların derinliğine karşı güçlü kuvvetlendirilmesi için bağlantı kurmasını sağlar.

Güçlü Tasarım

Bu hiyerarşik olarak, bu tür bir diziye sahip değildir: kirişin ilk olarak geliştirilmesi, ardından betonun verimsiz hale getirilmesi ve bu hiyerarşinin değiştirilmesini sağlamak için, bağlantının güçlendirilmesi ve kaynak ayrıntılarının sağlanması gerekir.The AISC Seismic Principles that connections must develop the full plastik moment kapasite geliştirmesi gerekir, then column veriming, and son olarak, faktörlülüğün sabitlenmesini sağlamak için bir artı kuvvete bağlıdır.

Beam-to-Column Bağlantı Detaylı

Kuzeyridge depreminde gözlemlenen başarısızlıklar, özellikle de tam komplikeli (CJP) oluktan dolayı kırık olan yüksek sulardan kaynaklanmış olan, yüksek sulardan elde edilen betonun altına alınmasında, betonun en zor ve ayrıntılı bileşenidir. Çağdaş sismik detaylama sırasındaki plastiklerin sütundan uzaklara ve kirişlere bağlı olarak, betonun tamamen boşaltılmasında, çatlakların korunmasında, yüksek susağanlanmadan kaynaklandığımız birkaç bağlantı tipine yol açtı.

Kiriş Kirişleri Bölüm (RBS) Bağlantılar

Bu ayrıntılı yaklaşımda, kiriş flanges'in kısımları sütundan uzak bir şekilde kesilir ve kesitsel bir şekilde küçültülebilir, betonun kaynaklanmış sınırlarının faydalarını engellemeli ve yüksek RBS bağlantılarının elde edilmesi gereken bir bölge oluşturur.

Bolted Flange Plak Bağlantıları

Alan kaynağına alternatif olarak, plaka bağlantılarını kullanarak, alan kaynağı kalitesinin kontrol etmek veya kontrol erişimin sınırlı olduğu yerlerdeki yüksek güçlendiricilerin kullanımını içerir.Sesanslar, plaka bağlantılarının elde edilmesinden önce kayma ve deformasyonu sağlayarak özellikle de kabinlerin veya kirişlerin kırılması zor olduğu yerlerdeki plaka bağlantılarını sağlamak için ısıtılabilir.

Weld Access Holes ile Unreinforced Flange Connections

Modern kaynaklanmamış bağlantılar (bazen WUF-W bağlantıları olarak adlandırılır) ön segmentteki ayrıntılar üzerinde iyileştirmeler içerir. Eleştirel detaylandırma elemanları, gelişmiş kaynak erişim deliklerinin kullanımlarını, kaynak dikişlerini azaltan pürüzsüz geometriler ile içerir, ek olarak doldurmaları ve üretim sırasındaki yüksek çözünürlük önlemleri almak için web üzerinden yapılır.

Kapak Plakları ve Haunch Bağlantıları

Arkada veya betonda bulunan mevcut binalar için kiriş derinliğinin azaltılamayacağı durumlar için, plaka ve haunch bağlantıları ek bir takviye sağlar.Bir kapak plaka bağlantısı, betonun birbirine benzer bir etki elde etmek için sütundaki çatlakları içeren geçiş bölgelerinin dikkatli bir şekilde detaylandırmasını gerektirir.

Ductile Davranışı için Üye Detaylı

Bağlantıların ötesinde, bir SMRF'nin bireysel üyeleri, stabil inelastic davranışları sağlamak için ayrıntılı olmalıdır. Bu, yerel boğaları kontrol etmek, daha sonra da övünmek ve panel bölge deformasyonlarını sağlamak için içerir.

Seismically Compact Cross-Sections

Bu oranlar ve kirişlerin flangıçları ve webleri, üyenin gerekli rotasyon kapasitelerini elde etmesi için sıkı genişlikte limitleri yerine getirmelidir.Intleter plastik deformasyon altında kullanılan plaka zımparatlarının detaylandırılması gibi, özellikle de web ve flangıç elemanlarıyla karşılaştırıldığında, sertleştirici sınırlarla karşı karşıya kalın ve bileşen plaka plakalı plakalı kesitler arasında gerekli ayrıntıları elde edebilir.

Plastik Hinge Bölgelerinin Daha Sonra Bracing

Plastik, iyon yüklemeye maruz kalan kirişlerin, daha sonra sıkıştırılmış olmayan bir şekilde sabitlenmiş olup olmadığının anlaşılmasına eğilimlidir. Seismic detaileding requires lateral bracing at both flange, cross-frames orbiyotiks at kirişler son derece basit bir şekilde, betonarme ve Sebraisma kuvvetine karşı dayanıklı bir şekilde destek verilmesi gerekir.

Panel Zone Detaylı

Panel bölgesi, kirişlerin kesişme noktasında bulunan sütun web bölgesidir. Bir deprem sırasında, bu bölge, teslim edilmesi gereken büyük oar kuvvetlerine maruz kalır. Seismic detaylandırma adresinin izin verildiği veya engellenmesi gerekir. Bazı tasarım felsefeleri ek bir enerji dağıtım mekanizması olarak tedarik etmesine izin verir, diğerleri sütunu korumak için panel bölgesini ihtiyaç duyarken, panel bölgesine sürekli olarak bağlı kalır.

Seismic Detaylı

Deprem anı çerçeveleri için belirtilen çelik, büyük inelastic sular altında kırılmaya karşı yeterli sertliğe sahip olmalıdır ve deprem olayları sırasında geçerli olabilecek düşük sıcaklıklarda elde edilmelidir.Sesanslar, yapısal şekilleri ve plakaların Charpy V-notch (CVN) tarafından belirlenen sıcaklıklar için gerekli olan tüm bileşenleri karşılaması gerekir. Fortlastic deformasyonlar, metaller ve bizdik prosedürler, metal sütunlar ve metaller dahil olmak için eşit veya daha fazla olmalıdır.

Kalite Güvencesi ve Denetim

Seismic detaylandırma sadece sahada uygulanmasının kalitesi ve üretim mağazasında uygulanması kadar etkilidir. Kapsamlı kaliteli güvence programları gereklidir ve şunları içermelidir: Tüm kaynak kodlarının kullanımı ve şu anda kullanılan kaynak erişim delikleri, geçici sertifikasyon ve süreklilik, yok edici olmayan bir sınav (NDE) için gerekli olan tüm onarımlar için gerekli olan koşulları ve tüm bağlantı ayrıntılarına göre inceler:DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSTÜS

Geçerli Standartlar ve Rehberlik Belgeleri

SMRF'lerin sismik detaylandırması ile ilgili mühendisler, mevcut en iyi uygulamalara uyum sağlamak için aşağıdaki anahtar standartları ve kaynakları referans almalıdır:

[FONT=0)AISC 341[[Dönetici:2) Yapısal Çelik Binalar için Ayrılma Esasları): Amerika Birleşik Devletleri'ndeki sismik ayrıntılı gereksinimlerin birincil referansı, bağlantı türleri, üye slenderness sınırları, gereksinimlerini ve SMRF için tasarım prosedürlerini kapsar.
[FONT=0)AISC 358[[Dönetici:2) Özel ve Intermediate Steel Moment Frames) için uygun olmayan (örneğin RBS ve cıvatalı flange gibi) için standartlaştırılmış tasarım ve detaylandırma gereksinimlerine sahiptir.
[FONT=0)FEMA P-751[[Dönetici:2)NEHRP Önerilen Seismic Geçici Hükümler[[[Dönetici 3 ): Çelik an çerçeve detaylandırma kavramları dahil olmak üzere sismik tasarım gereksinimlerine dair yorum ve arka plan sağlayın.
[FONT/SEI 7[[DÜT 1: 1 ) - [[Üyetim Yükleri ve Binalar ve Diğer Yapılar için Ortak Kriterleri ): Yanıt modifikasyon katları, defleksiyon amplifikasyonu ve sürüklenme faktörleri dahil olmak üzere SMRF'ler için ayrıntılı gereksinimleri bildiren sismik tasarım kriterleri belirtir.
[FONT=0)ANSI/AWS D1.8[DÜT:1) - [[Üyetim:2)Structural Kaynak Kodu - Seismic Supplement[[DÜye Olmayanlar İçin Belirli kaynaklar: Kaynak gereksinimleri, kaynak metal ve ısı etkilenen bölgeler için zor koşullar dahil.

Tasarım Süreci ve Detaylı Çalışma Akışı

sismik detaylama pratik uygulamaları, analitik tasarımı ayrıntılı kararlarla entegre eden yapılandırılmış bir iş akışını takip eder. Başlangıçta yapısal mühendisi, çerçeve yapılandırmasını, üye boyutlarını ve bağlantı türlerini sismik tasarım kategorisine ve geometri inşa etmeye dayanan bir şekilde uygular. Detaylı bir şekilde ilerler:

[FONT:0)Bağlantı tipi seçimi[Döncükler, üye oranları ve inşaat kısıtlamalarına dayanan).
[FONT:0)Plastik yer tanımına bağlı olarak[Dönetici:0) ve bağlantının gerekli rotasyonu sürdürebileceğini doğrulama.
[FONT=0)Panel bölgesi güç kontrolü[[Dönetici:0) ve çift plaka veya sürekli plaka gerekliliklerinin belirlenmesi.
[FONT:0]Lateral bracing düzeni[[Dönetici: 1 ), kiriş ve sütun plastik bölgelerinde.
[FONT:0) Bizlerin ve cıvataların ([Döneticileri) ve dokumaların boyutlandırılması, metallerin seçimi ve denetim kriterleri.
[FONT:0]Yapı olmayan bileşenlerle ilgili olarak, , yangından dayanıklı, mimari sona ermiş ve mekanik penetrasyonlar, bu elementlerin amaçlanan sismik yanıta müdahale etmemesini sağlamak.

SMRF'de Trendler ve İnovasyonlar

sismik detaylama alanı, malzemeler bilimi, deneysel test ve hesaplama modellemedeki gelişmelerle gelişmeye devam ediyor. Birkaç dikkat eğilimi, bir sonraki SMRF detaylandırmasını şekillendiriyor:

[FONT:0) Yüksek performanslı çelik malzemeler [Dönetici:0] ASTM A913 tarafından yapılan ve kendini kurtarılmış şekilleri ve ASTM A992 gelişmiş sertlik özellikleri ile daha yaygın hale gelir.Bu malzemeler düşük sıcaklıklarda daha yüksek sertlik sunar ve daha güvenilir bir kanala katkıda bulunan tüm yönlere daha güvenilir bir şekilde katır.

[FONT:0)Performance-based sismik tasarım (PBSD)[D)[D)[D) giderek artan bir şekilde, belirli performans hedeflerinin önsözlü kod kurallarının uygulanması yerine, belirli bir şekilde ayrıntılı olarak uygulanmasına izin verir.Bu yaklaşım daha ekonomik framing sistemleri daha düşük sismikliğe veya bölgelerde daha düşük gelirliliğe yol açabilir, ancak hala güvenlikleri dikkatlice doğru bir şekilde doğrulayarak güvenli bir şekilde sürdürmesine olanak sağlar.

[[Dönetici:0) İleri Seviyeli elemanlar analizi[Dönetici: 1) Mühendislerin bağlantı döngüsünü simüle etmeye ve inşaattan önce potansiyel başarısızlık modlarını tanımlamalarına izin vermelerine olanak tanır.Bu analizler, değerli erişim deliği, sert yerleştirme ve bölüm arasındaki geçiş bölgesine ilişkin ayrıntılı bilgi verebilir.

[FONT:0)Modular ve prefabrik bağlantı sistemleri[Dönetici:0) Kalite kontrollerini geliştirmek ve alan işçiliğini azaltmak için potansiyellerini elde etmek. Dükkan destekli ve alan destekli bağlantıların miktarını en aza indirmek için genellikle kaliteli konuların kaynağıdır.

Seismic Detaylı Ortak Pitfalls ve Them Nasıl Kaçırılır

SMRF'lerin sismik detaylandırması ile ilgili bazı tekrarlanan konular tasarım ve inşaat sırasında sorunları önlemek için vurgulanmaktadır:

[FONT:0)Inadequate Weld access deliği[Dönetici:0)Inadequate weld access deliği[FONTT:1) Çok küçük veya keskin bir re-entrant köşeleri kırıklıkları olan yüksek çözünürlükte, AISC ve AWS standart ayrıntılarının ardından erişim delik büyüklüğü ve şekli önemlidir.
[FONT:0]Sürekli beton plakalarının etkisini azaltmak.[DÜT:1] Kompozit plakalar daha sonra kirişlerin üst kademesine doğru iterek sağlayabilir, ancak negatif bükme sırasında alt flange ile yeterli şekilde bağlayabilir.
[FONT:0) Görünüşe göre sütunun aslı yerleri [Dönder: 1) Köşenin sismik an çerçevelerinde sütunun tam bükme kapasitesinin geliştirilmesi ve potansiyel plastik menajer bölgelerinden uzak olması gerekir.Bir hikayenin sekizi genellikle en büyük taleplerin en büyük olduğu kat seviyelere tercih edilir.
[FONT:0) Sürekli olarak ağırlık verme etkileşiminin dikkate alınması gerekir.[FONTT:0).Sürekli modelde kilitlenen Gravity bağlantıları, anlık deformasyon sırasında anlık direniş ve güçlere yol açabilir.
[FONT:0) Temel detaylandırmayı koordine etmek için failure; Köşe temel bağlantıları, yukarıdaki çerçevede elde ettikten sonra gelişen kuvvetlere direnmek için tasarlanmıştır. Base plakalar, çubuklar ve temel takviye, bu güçleri sert kırılma veya çekmeden karşılamak için ayrıntılı olmalıdır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Çelik an-resisting çerçevelerinin incelenmesi, bu amacın geometriye, üye oranlarına, maddi özellikle depremlere, özellikle de Kuzeyridge olayına göre yeniden şekillendiren yapısal sistemler oluşturmak için titiz bir disiplindir.Bu amacın geometriye, üye oranlara, maddi özelliklere ve kaliteli güvence prosedürlerine olan dikkat edilmesi gerekiyor.

SMRF'lerin tasarımı ve inşaatı ile ilgilenenler, AISC Seismic Geçici Geçici Hükümler ve önnitelikli bağlantı standartları ile ilgili en son baskılarla para birimini korumalıdırlar, ancak temel davranışsal ilkelerin anlaşılması ve temel kavramlarla ilgili olarak temel talep edilen çerçevenin uygulanması gerekir.

Ek yazara dayalı bilgiler, [[QUDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜŞÜNÜSÜŞÜNÜSÜye Olmayan Bağlantılar Standardı (AISC 358-22)[DÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.