conexiuni rigide de coloană fascicul-la-HSS rezistente la moment
există o serie de soluții de conectare în domeniul public pentru cadre rezistente la moment sub Încărcare seismică ridicată disponibile ca modele precalificate în AISC 358, cu toate acestea niciuna dintre acestea nu se referă direct la membrii secțiunii structurale goale. Această absență a conexiunilor de moment seismic cu rezistență maximă aprobate pentru secțiunile goale este uneori percepută ca o barieră în calea utilizării coloanelor HSS în astfel de cadre (recunoscând că secțiunile W ar fi de obicei alese pentru grinzi) în America de Nord.
abordarea diafragmei
în Japonia există o utilizare foarte mare a secțiunilor goale ca coloane în rame rezistente la moment conectate rigid din oțel, deoarece astfel de conexiuni sunt precalificate, iar magazinele de fabricație sunt foarte familiarizate cu acest mod de construcție. Folosind o procedură de proiectare (recomandată) cu coloană puternică-fascicul slab, pentru a obține o capacitate maximă de moment rigidizările transversale ale coloanei sunt de obicei necesare pentru a transfera sarcini axiale în flanșele fasciculului. Aceste (două) rigidizări pot fi interne, externe sau prin diafragme, dintre care exemple sunt date în Fig. 1.
Fig. 1: conexiune diafragmă la coloana RHS: (a) extern; (b) prin
procedurile de proiectare pentru aceste tipuri de conexiuni cu diafragmă sunt prezentate în Capitolul 8 din Ghidul de proiectare CIDECT nr.9 privind conexiunile la coloanele HSS (2004). Diafragma de trecere (Fig. 1(b)) este cel mai popular în Japonia, dar procedura de fabricare a diafragmei la coloană este acum standardizată acolo și realizată în mare parte prin sudarea roboților în magazin. Această tehnică și calitatea rezultată așteptată sunt dificil de realizat pentru magazinele care nu sunt familiarizate cu o astfel de fabricare. Metoda diafragmei externe pentru rigidizarea coloanei este o alternativă practică pentru implementarea pe scară largă; este mult mai simplu de fabricat și diafragmele în formă pot fi alunecate peste o coloană HSS fără a tăia elementul coloanei. Acest concept a fost deja adoptat în regiuni seismice severe în altă parte (de exemplu, Fig. 2).
Fig. 2: AISC 358 a precalificat conexiunea de moment ConXtech pentru cadre speciale de Moment (SMFs) și cadre intermediare de Moment (IMFs), cu raporturi clare de deschidere-adâncime de la fasciculul de lumină la adâncime de la 7 la 7 (pentru SMFs) și de la 5 la 16 in. coloane pătrate. ConXtech (www.conxtech.com) a primit, de asemenea, calificarea ICC-ES pentru o altă versiune, ConXR conexiune moment la sută, pentru coloane mai mici. Această conexiune proprietară (prezentată în Fig. 3) constă din ansambluri de guler care formează un guler de compresie în jurul unei coloane HSS pătrate atunci când sunt fixate cu șuruburi pretensionate de înaltă rezistență. Fixarea Biaxială rigidă se realizează între coloană (umplută cu beton) și până la patru grinzi cu secțiune W, fără sudură în câmp. Colierele de coloană (cu o conicitate 3D) sunt inițial sudate la toate cele patru colțuri ale coloanei, iar colierele de grindă (de asemenea conice) sunt sudate în mod similar la flanșele de grindă de sus și de jos, apoi la fața locului grinzile sunt coborâte în suporturile lor pe coloană și, în final, piesele sunt strânse împreună cu șuruburi diagonale la colțurile coloanei. Gulerele (forjate și prelucrate) sunt proiectate să rămână în esență elastice, cu o rezistență suficientă pentru a forța agățarea grinzilor. În proiectarea convențională a cadrelor de moment, numărul de cadre rezistente la moment este menținut la minimum, din motive de economie, dar cu acest sistem de încadrare se realizează un „cadru spațial distribuit rezistent la moment”, deoarece toate sau majoritatea conexiunilor fascicul-coloană sunt rezistente la moment și acest lucru duce la redundanță și robustețe mult mai mari, cu rezistență crescută la colapsul progresiv (AISC 358). Acest sistem brevetat de încadrare bi-axială de către Conxtech din California, este precalificat de AISC 358 pentru doar 16 in. coloane pătrate HSS umplute cu beton în prezent.
Fig. 3: Model de conexiune moment Conxtech, Conxl, si cu un fascicul indepartat
un alt sistem de conectare moment seismic, potential aplicabil HSS patrat si dreptunghiular, dar necalificat in prezent de AISC 358, este sideplate (www.sideplate.com).acest sistem utilizează o serie de plăci sudate pentru a crea o conexiune plană rigidă și fixă între coloană și fasciculul(grinzile) secțiunii W. În magazin, plăcile de acoperire cu flanșă sunt sudate la partea superioară și inferioară a fasciculului(grinzilor), iar plăcile laterale sunt sudate pe două laturi ale coloanei. La fața locului, în cea mai recentă realizare a acestui sistem, conexiunea poate fi finalizată prin înșurubarea plăcilor de acoperire a fasciculului în unghiuri care ies din plăcile laterale ale coloanei. Acest concept are potențialul de dezvoltare ca o conexiune de moment seismic proprie precalificată pentru coloanele HSS.gama de conexiuni precalificate din AISC 358 include conexiuni de moment ale plăcii de capăt extinse nestifiate și rigidizate, precum și suportul cu șuruburi Kaiser, care este o formă proprietară care utilizează suporturi rigidizate din oțel turnat. Aceste conexiuni standard și proprietare sunt dezvoltate pentru a fi utilizate cu coloane cu secțiune W. Adaptarea unor astfel de configurații la coloanele HSS necesită dezvoltarea de soluții care se ocupă de problema deformărilor locale în fața coloanei de conectare.
realizarea rigidității complete, precum și a supra-rezistenței momentului în conexiunile cu șuruburi directe la fețele coloanelor HSS poate fi dificilă și este adesea impracticabilă, deoarece pereții coloanei trebuie de obicei întăriți într-un fel; de exemplu prin adăugarea de gulere sau plăci de guler. Fig. 4 ilustrează o soluție fezabilă pentru o conexiune a plăcii de capăt, la o coloană HSS umplută cu beton folosind „șuruburi”lungi. Conexiunile bidirecționale ar putea fi detaliate astfel încât șuruburile sau tijele să fie ușor decalate.
Fig. 4: Racorduri de capăt la o coloană umplută cu beton, folosind „șuruburi” lungi