Projektowanie połączeń – RFI – Modernizacja istniejących połączeń stalowych

Ten artykuł jest częścią serii „Connection Design RFIs".
Przeczytaj wszystkie artykuły z serii.

Modernizacja – co i kiedy

Istnieje wiele powodów do oceny istniejących konstrukcji stalowych. AISC bardzo dobrze opisał najczęstsze z nich w swoim webinarze AISC sprzed kilku lat: 

1. Zmiana obciążeń zmiennych lub stałych
   • Rozbudowa budynku 
   • Zmiana sposobu użytkowania
   • Nowe urządzenia w budynku
   • Przebudowa układu konstrukcyjnego: nowe otwory, usunięcie słupów
2. Naprawy
   • Uszkodzenia spowodowane pożarem lub uderzeniem
   • Korozja 
   • Wzmocnienie sejsmiczne

W tym wpisie skupimy się jednak na tym, jak aplikacja IDEA StatiCa Connection może pomóc w ocenie adekwatności istniejących połączeń stalowych w obliczu wprowadzanych zmian. 

Proces wzmacniania połączenia stalowego polega na obliczeniu nowych obciążeń działających na połączenie, przeglądzie aktualnie zastosowanych materiałów oraz obliczeniu lub ustaleniu bieżącej nośności. Inżynier musi zdecydować, w jaki sposób wzmocnić połączenie, jeśli okaże się ono niewystarczające. Niektóre rozwiązania proponowane przez AISC Design Guide 15: Rehabilitation and Retrofit (wydanie drugie) to: 

• Zastąpienie nitów śrubami
• Dodanie wzmocnienia spoinami 
• Dodanie usztywnionego połączenia wspornikowego na spawanie/śruby 
• Dodanie wzmocnienia blachami

Dlaczego warto używać IDEA StatiCa

W IDEA StatiCa możliwe jest zaprojektowanie dowolnego połączenia, niezależnie od złożoności geometrii, a zalecane przez AISC rozwiązania można przetestować bezpośrednio w modelu. 

Nośność obliczeniowa połączenia
Uruchom analizę nośności obliczeniowej złącza, aby określić maksymalną nośność połączenia przy aktualnym projekcie. Pomoże to ocenić, czy połączenie jest w stanie przenieść nowe obciążenia oraz czy konieczne jest wzmocnienie. 

Modelowanie nitów
Zmodyfikuj klasę śrub w IDEA StatiCa, aby zasymulować nity w istniejącym połączeniu.

Modelowanie historycznych przekrojów i materiałów
Zmodyfikuj właściwości materiałów, aby zamodelować stare materiały, takie jak ASTM 9. Skorzystaj z bazy danych przekrojów, aby wybrać profile takie jak dwuteowniki szerokostopowe typu S. 

Dodawanie wzmocnienia spoinami
Użyj operacji spawania, aby dodać spoiny w dowolnym miejscu w celu wzmocnienia połączenia.

Dodawanie połączeń wspornikowych
Użyj operacji usztywnienia elementem, aby dodać przekrój kątownikowy w celu wzmocnienia projektu połączenia.

Dodawanie blachy usztywniającej do dowolnej części modelu
Dodaj blachy w celu wzmocnienia połączenia wspornikowego lub blachy spawane w celu wzmocnienia elementów w pobliżu połączenia.

Podsumowanie

IDEA StatiCa to wszechstronne rozwiązanie zarówno do projektowania nowych, jak i oceny istniejących konstrukcji. Aplikacja Connection w łatwy sposób modeluje i szybko ocenia rozwiązania proponowane przez AISC. Dzięki temu modernizacja połączeń stalowych z IDEA StatiCa może zaoszczędzić wiele godzin ręcznych obliczeń.