Sprawdzenia kwalifikacyjne sejsmicznie prekwalifikowanych połączeń według AISC

Wyniki sprawdzeń są zestawione w nowej tabeli w raporcie, zawierającej wszystkie niezbędne informacje potwierdzające spełnienie wymagań dotyczących projektowania prekwalifikowanych połączeń według normy ANSI/AISC 358-16.

Sprawdzenie wymagań normowych odbywa się w czasie rzeczywistym. Krótkie komunikaty wyświetlane bezpośrednio na widoku 3D pomagają projektantowi tworzyć projekt połączenia w bardziej efektywny sposób, ze znaczną oszczędnością czasu.

Ta nowa funkcja jest przeznaczona jako sprawdzenie zakresu prekwalifikacji dla wszystkich inżynierów konstruktorów wykonujących projekty i analizy konstrukcji zgodnie z normami AISC dotyczącymi projektowania sejsmicznego.

Podstawy teoretyczne

Norma ANSI/AISC 358-16 określa kryteria projektowania, detalizacji, wykonania i jakości połączeń prekwalifikowanych zgodnie z Przepisami Sejsmicznymi AISC dla Stalowych Budynków Konstrukcyjnych (zwanymi dalej Przepisami Sejsmicznymi AISC) do stosowania w ramach specjalnych (SMF) i pośrednich (IMF). Połączenia zawarte w tej normie są prekwalifikowane do spełnienia wymagań Przepisów Sejsmicznych AISC wyłącznie wtedy, gdy są zaprojektowane i wykonane zgodnie z wymaganiami tej normy.

Pierwsze ustawienia

Dostępna jest nowa siatka właściwości, w której należy ustawić typ analizy na Capacity design i włączyć opcję dla Prequalified connection.

Następnie możliwy jest wybór systemu i typu połączenia zgodnie z normą ANSI/AISC 358-16. Dostępne są dwa systemy: Special moment frame (SMF) i Intermediate moment frame (IMF).

Typy połączeń zaimplementowane w Connection app zostały wybrane na podstawie częstotliwości ich stosowania oraz przydatności do analizy w Connection app. Ich lista jest przedstawiona na poniższym rysunku.

Modele do projektowania sejsmicznego są proponowane w kreatorze. Użytkownik może wybrać jednostronną lub dwustronną belkę połączoną ze słupem. Wszystkie te modele są domyślnie ustawione na właściwy typ połączenia i skonfigurowane z odpowiednimi efektami obciążeń.

Użytkowanie

Komunikat dotyczący projektu prekwalifikowanego połączenia jest zawsze wyświetlany użytkownikowi.

Jeśli projekt prekwalifikowanego połączenia spełnia wymagania normowe, wyświetlany jest komunikat o statusie zielonym-OK.

Jeśli którekolwiek z wymagań nie jest spełnione, status komunikatu zmienia się na żółte ostrzeżenie z wykrzyknikiem, a wyświetlany jest krótki komunikat z konkretnym ograniczeniem. Komunikat ten zapewnia natychmiastową odpowiedź na działanie projektanta, a także konkretną wartość wymagającą uwagi i korekty.

Większość sprawdzanych wartości jest powiązana z operacjami IDEA StatiCa. Jeśli projekt składa się wyłącznie z podstawowych elementów, takich jak płyta usztywniająca, chwyt śruby itp., może pojawić się ogólny komunikat kierujący użytkownika do korzystania z operacji IDEA StatiCa.

Wyniki pomyślnej analizy szczegółu są przedstawione w Raporcie. Dostępna jest nowa tabela, w której zestawione są wszystkie wykonane sprawdzenia. Każde sprawdzenie zawiera informacje o elemencie, bieżącej wartości i żądanym limicie wartości, odwołanie do rozdziału normy oraz status sprawdzenia.

Zastosowany system i typ połączenia są również podane.

Specyfikacja sprawdzanych wymagań

Wykonywane są sprawdzenia specyficzne dla danego typu połączenia oraz sprawdzenia ogólne, niezwiązane z konkretnym typem połączenia.

Sprawdzenia ogólne

Sprawdzenie Granicznych Smukłości Ścianek jest wykonywane zgodnie z AISC 341-16: Rozdział D.1.1b i Tabela D1.1. Sprawdzana jest minimalna wymagana smukłość półki i środnika przekroju poprzecznego.

Sprawdzenie Typu przekroju elementu zgodnie z ANSI/AISC 358-16: Rozdział 2.3 jest wykonywane. Typy przekrojów poprzecznych stosowanych w elementach do projektowania prekwalifikowanego są ograniczone zgodnie z normą. W Connection app stosowane są ograniczenia obsługiwanych przekrojów poprzecznych dla projektowania prekwalifikowanych połączeń.

Typy przekrojów poprzecznych stosowanych dla belek:

Typy przekrojów poprzecznych stosowanych dla słupów:

Zestawy łączników są sprawdzane zgodnie z ANSI/AISC 358-16: Rozdział 4.1. Dostępna jest lista zestawów śrubowych przeznaczonych do prekwalifikowanych połączeń.

Strefy chronione są sprawdzane zgodnie z ANSI/AISC 341-16: Rozdział D1.3.

Geometria Płyt ciągłości jest sprawdzana zgodnie z AISC 341-16: Rozdział E2.6f.2 i Rozdział E3.6f.2.

Geometria Płyt wzmacniających środnik jest sprawdzana zgodnie z AISC 341-16: Rozdział E3.6e.

Sprawdzenia szczegółowe

Reduced Beam Section (RBS)

Ten typ połączenia jest sprawdzany zgodnie z Rozdziałem 5 normy ANSI/AISC 358-16. Wykonywane są następujące sprawdzenia:

• Sprawdzenia ograniczeń belki zgodnie z Rozdziałem 5.3.1.
• Sprawdzenia ograniczeń słupa zgodnie z Rozdziałem 5.3.2.
• Sprawdzenia ograniczeń dotyczących spawu półki belki do słupa zgodnie z Rozdziałem 5.5 oraz powiązane sprawdzenie otworu technologicznego przy spawie zgodnie z AISC 360-16: Rozdział J1.6.
• Sprawdzenie ograniczeń dotyczących spawu środnika belki do słupa zgodnie z Rozdziałem 5.6.
• Sprawdzenie geometrii RBS zgodnie z Rozdziałem 5.8 Krok 1.

Nośność na ścinanie zgodnie z Rozdziałem 5.6 (1) oraz spaw płytki żebrowej zgodnie z Rozdziałem 5.6 (2) są określone jako poza zakresem sprawdzenia w Connection.

Nowa funkcja jest przygotowana do wstępnego projektowania otworu technologicznego przy spawie, wykonywanego w środniku belki zgodnie z AISC Seismic Design Manual – Tabela 1-1. Funkcja ta może być używana do definiowania optymalnej geometrii otworu technologicznego przy spawie przez oprogramowanie spełniające wymagania normy.

Bolted Unstiffened/Stiffened Extended End Plate (BUEEP – 4E / BSEEP – 4ES / BSEEP – 8ES)

Ten typ połączenia jest sprawdzany zgodnie z Rozdziałem 6 normy ANSI/AISC 358-16. Wykonywane są następujące sprawdzenia:

• Sprawdzenia ograniczeń belki zgodnie z Rozdziałem 6.3.1.
• Sprawdzenia ograniczeń słupa zgodnie z Rozdziałem 6.3.2.
• Sprawdzenia ograniczeń detalizacji połączenia zgodnie z Rozdziałem 6.7 i Tabelą 6.1. Sprawdzenie to obejmuje sprawdzenie geometrii śrub i płyty czołowej, a jeśli jest usztywniona, również usztywnienia płyty czołowej.

Podkładki wyrównawcze nie są obsługiwane w operacji i są określone jako poza zakresem sprawdzenia w Connection. Ponadto sprawdzenie spoin dla pełnej nośności środnika belki na rozciąganie, zgodnie z Rozdziałem 6.7.6 (3), jest określone jako poza zakresem sprawdzenia w Connection.

Bolted Flange Plate (BFP)

Ten typ połączenia jest sprawdzany zgodnie z Rozdziałem 7 normy ANSI/AISC 358-16. Wykonywane są następujące sprawdzenia:

• Sprawdzenia ograniczeń belki zgodnie z Rozdziałem 7.3.1.
• Sprawdzenia ograniczeń słupa zgodnie z Rozdziałem 7.3.2.
• Sprawdzenia ograniczeń detalizacji połączenia zgodnie z Rozdziałem 7.5. Sprawdzenie to obejmuje sprawdzenie materiału płyty, spoin oraz klasy i średnicy śrub.

Welded Unreinforced Flange-welded Web

Ten typ połączenia jest sprawdzany zgodnie z Rozdziałem 8 normy ANSI/AISC 358-16. Wykonywane są następujące sprawdzenia:

• Sprawdzenia ograniczeń belki zgodnie z Rozdziałem 8.3.1.
• Sprawdzenia ograniczeń słupa zgodnie z Rozdziałem 8.3.2.
• Sprawdzenia ograniczeń dotyczących spawu półki belki do słupa zgodnie z Rozdziałem 8.5 oraz powiązane sprawdzenie otworu technologicznego przy spawie zgodnie z AWS D1.8/D1.8M: Rozdział 6.11.1.2.
• Sprawdzenie ograniczeń dotyczących spawu środnika belki do słupa zgodnie z Rozdziałem 8.6.

Spaw pojedynczej płyty do słupa zgodnie z Rozdziałem 5.6 (2) jest określony jako poza zakresem sprawdzenia w Connection.

Nowa funkcja służy do wstępnego projektowania otworu technologicznego przy spawie, wykonywanego w środniku belki zgodnie z AWS D1.8/D1.8M: Rozdział 6.11.1.2. Funkcja ta może być używana do definiowania optymalnej geometrii otworu technologicznego przy spawie za pomocą oprogramowania spełniającego wymagania normy.

Double-tee

Ten typ połączenia jest sprawdzany zgodnie z Rozdziałem 13 normy ANSI/AISC 358-16. Wykonywane są następujące sprawdzenia:

• Sprawdzenia ograniczeń belki zgodnie z Rozdziałem 13.3.1.
• Sprawdzenia ograniczeń słupa zgodnie z Rozdziałem 13.3.2.
• Sprawdzenia ograniczeń detalizacji połączenia zgodnie z Rozdziałem 13.5. Sprawdzenie to obejmuje sprawdzenie geometrii i klasy płyt ciągłości, spoin i śrub.

Dostępne w edycji Enhanced programu IDEA StatiCa Steel.