Die "einfache" Laschenstoß-Verbindung

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In diesem Artikel werde ich zeigen, wie IDEA StatiCa verwendet werden kann, um praktisch jede Art von Laschenstoß-Verbindung zu entwerfen und zu prüfen. Ich werde alle potentielle Fallen aufzeigen, die auf dem Weg für den Konstrukteur lauern könnten.

Als ich gebeten wurde, einen Blogartikel über die Laschenstoß-Verbindung zu schreiben, dachte ich es ist wunderbar.  Es war eine der allerersten Verbindungen, die ich damals an der Universität entworfen habe.

Seitdem hat sich viel verändert (einschließlich der Verwendung von Computern).

Eine Lasche ist etwas, das einen Gegenstand mit einem anderen verbindet. Wir sehen das jeden Tag, aber wahrscheinlich ist es uns nicht bewusst: Wie lang kann ein Kabel, ein Abfluss oder eine Bremsleitung an einem Zug sein?  Alle Dinge haben eine begrenzte Länge oder ein begrenztes Gewicht. Manchmal gibt es eine Grenze dafür, wie lang oder schwer etwas sein darf. Eine Lasche ist eine Möglichkeit, diese Länge oder dieses Gewicht zu erhöhen. 

Im Stahlbau bedeutet dies, dass die Länge einer Stütze oder eines Trägers oder sogar eines Fachwerks vergrößert wird. Wenn wir diese Verbindungsstellen einführen, können wir eine größere Effizienz bei der Konstruktion nutzen, indem wir eine Stütze nach unten hin vergrößern oder einen langen Träger in kleinere Teile aufteilen, um die Installation zu erleichtern. Das Verständnis der beteiligten Zwänge und Kräfte ist ein Punkt, sie richtig anzuwenden eine andere. Hier kann IDEA StatiCa den Arbeitsablauf erheblich unterstützen, indem es die verschiedenen Bedingungen und Lastfälle prüft, um sicherzustellen, dass die Verbindung sowohl sicher als auch effizient ist.

Laschenstoß-Verbindung

Wenn wir an eine Laschenstoß-Verbindung denken, denken wir im Allgemeinen an eine Stützenverbindung. Dieses Beispiel verdeutlicht die Interaktion zwischen Konstruktion, Analyse und Dokumentation, die oft beiseite geschoben oder als nachträglicher Gedanke betrachtet wird. Wenn wir anfangen, über die Positionierung dieser Verbindungen nachzudenken, geschieht dies in der Regel nach der anfänglichen Modellierung und globalen Analyse. Hier liegt ein mögliches Problem: Sollten diese Verbindungen von Anfang an an den richtigen Stellen und mit den richtigen Parametern modelliert werden?

Wenn wir davon ausgehen, dass wir einen mehrstöckigen Stahlrahmen haben, dann gibt es eine endliche Länge, die Stützen erhalten können, und diese werden normalerweise nach zwei (und ein bisschen) Stockwerken geteilt. Der Aufzug darüber hat dann in der Regel einen kleineren Stützenquerschnitt. Auf einer Reihe von Grundrissen wird die Änderung des Stützenquerschnitts sichtbar. Wenn dasselbe Modell für die Analyse und den Entwurf verwendet (oder sogar neu erstellt) wird, wird die Änderung der Stütze wahrscheinlich mit den Deckenbalken zusammenfallen. Die Verbindungsstelle kann nicht an der gleichen Stelle wie die Deckenbalken positioniert werden, sondern an einem bestimmten Versatz - dies spiegelt die Bauweise des Gebäudes wider. 

Dies wirft die Frage auf, was mit den Kräften an diesem Versatz geschieht? Wie verhalten sie sich im Vergleich zu der angenommenen Lage? Was sind die Anforderungen an die Verbindung? All dies geschieht, bevor wir uns mit den Anforderungen an die Herstellung der Verbindung befassen, die viele vergessen: Aufdopplung Flansch (1), Lasche (2), bündiges Auftragen, um einen (fast) perfekten Kontakt zu erreichen, oder Deckplatten (3).

Laschenstoß-Verbindung Stütze

Trägerlasche

Bei der Untersuchung eine Laschenstoß-Verbindung eines Trägers stellen wir die Anwendung fest, wo sie aus Gründen der leichten Zugänglichkeit positioniert sind: in der Mitte der Spannweite. Das ist im besten Fall keine gute Idee. Ingenieure sind verpflichtet, sicher zu konstruieren, und dazu muss man wissen, wie die Träger eingebaut werden sollen - daher die Notwendigkeit von Trägerverbindungen (insbesondere bei kleineren Projekten). Wenn die Konstruktion von Laschenstroß-Verbindungen bei Trägern jedoch schlecht ausgeführt wird, kann dies katastrophale Auswirkungen auf den Betrieb eines Gebäudes haben. Die Verwendung falscher Schrauben kann zu einem Verrutschen in den Durchgangslöchern führen und die Durchbiegung erhöhen. Es ist bekannt, dass Schrauben herausfallen können, wenn Lastumkehr oder Vibrationen nicht berücksichtigt wurden. Die Ausrichtung der Schrauben ist manchmal ebenso wichtig wie die Wahl des richtigen Schraubentyps.

Laschenstoß-Verbindung Träger

Kräfte in Laschenstoß-Verbindungen

Die Kräfte, die wir bei der Konstruktion einer Verbindung verwenden sollten, sollten die Kräfte an dieser Stelle sein. Eine allgemeine Stabwerksanalyse, die falsche Annahmen verwendet hat, wird auch falsche Ergebnisse liefern. In IDEA StatiCa Connection IDEA StatiCa Connection gibt es das Konzept eines tragenden (oder endenden) Elements. Dies ist der Stab, der einen anderen Stab effektiv unterstützt. Dies ist das rote Quadrat, das am Ende des Stabes erscheint. Die Lasteinwirkungen werden dann auf die Stäbe angewendet, die den Anschluss bilden.

Mit den richtigen Stäben, an der richtigen Stelle und mit den richtigen Lasteinwirkungen wird IDEA StatiCa Ihren Verbindungsanschluss nach einem von mehreren Normen auf der ganzen Welt nachweisen. Aber das kann es nur, wenn der Ingenieur die Kontrolle hat.

Es ist nur richtig, dass wir die Rolle des analytischen Modells diskutieren, denn ohne dieses wüssten wir weder die Größe, das Material der betroffenen Teile noch die Kräfte, die auf sie wirken. IDEA StatiCa verfügt über eine Reihe von BIM Links, die den Arbeitsablauf erheblich vereinfachen und außerdem sicherstellen, dass die richtigen Stäbe und Kräfte aus den Lastfallkombinationen verwendet werden, die im Analysemodell verwendet wurden. Je weniger ein Modell neu erstellt werden muss, desto besser. Außerdem ist das Risiko der Eingabe falscher Zahlen praktisch ausgeschlossen, und die angewandten Kräfte sind im Gleichgewicht. 

Analytisches Modell

Von oben rechts im Uhrzeigersinn: Ausgelenkte Form, Querkräfte, Momente, alles in IDEA StatiCa übernommen. Mit der richtigen Vorgehensweise können Sie mit IDEA StatiCa Connection sehr einfach Laschenstoß-Verbindungen konstruieren und nachweisen.

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