Tak/Doorlopende Plaatverbinding met Rechthoekige HSS (AISC)

Dit artikel is ook beschikbaar in:
Vertaald door AI vanuit het Engels
Een plaat wordt in de holle doorsnede kolom geplaatst. De CBFEM-weerstand wordt vergeleken met de procedure in AISC 360, hoofdstuk K.

Het voorbeeld is ontleend aan AISC Design Guide 24 - Voorbeeld 7.1:

De gelaste HSS-verbinding is onderworpen aan de aangegeven axiale trekkracht in de plaat, veroorzaakt door een diagonaal schoorstaaf. De kolom is onderworpen aan axiale druk door dode en veranderlijke belastingen van PD = 20,0 kips en PL = 60,0 kips. Bepaal of de verbinding voldoende is als tak-plaatverbinding of dat een doorlopende plaatverbinding vereist is. Merk op dat de verbinding wordt gecontroleerd onder de werking van de plaatkrachtcomponent loodrecht op de kolom, omdat dit het dominante effect heeft.

Resultaten in Design Guide

De kolom is van staalsoort ASTM A500 Gr. B en de plaat van staalsoort A36.

De beschikbare sterkte voor de grenstoestand van plastificering van de HSS-koordwand is:

  • 23,1 kips < 40 kips (LRFD)
  • 12,5 kips < 25 kips (ASD)

De verbinding behandelen als een tak-plaatverbinding is niet voldoende.

Plastificering van de koordwand uitgaande van een doorlopende plaatverbinding:

  • 46,2 kips > 40 kips (LRFD)
  • 30,4 kips > 25 kips (ASD)

De verbinding zal voldoende zijn.

Nominale sterkte voor de grenstoestand van vloeien onder trek in de plaat:

  • 64,8 kips > 40 kips (LRFD)
  • 43,1 kips > 25 kips (ASD)

IDEA StatiCa Connection

IDEA StatiCa gebruikt geometrisch en materieel niet-lineaire analyse voor de normtoetsing van verbindingen van holle doorsneden. De belastingsweerstand wordt bepaald aan de hand van vier criteria:

  • het bereiken van de capaciteit van een normtoetsing van een component (las, bout, enz.)
  • het bereiken van de 5% plastische rek-grens van platen
  • het einde van de convergentie (wat knikfalen betekent)
  • het bereiken van de 3% vervormingsgrens van de doorsnede 

Voor meer informatie over de analyse van verbindingen van holle doorsneden, zie Verbindingen van staven met holle doorsneden. 

Belastingen in evenwicht worden gebruikt om het belasten van de kolom met een druk kracht mogelijk te maken.

De resultaten zijn als volgt:

inline image in article
inline image in article

Door de verbinding te overbelasten en de functie "Stop at limit strain" in de Code-instellingen te selecteren, kan de belastingsweerstand worden bepaald. Deze bedraagt 27,35 kips voor ASD en 39,65 kips voor LRFD. De doorsnedevervorming bedraagt 2,3% en nadert de grenswaarde. De verbinding bezwijkt door het bereiken van de 5% plastische grensrek van de holle doorsnede.

Vergelijking

De resultaten volgens IDEA StatiCa Connection zijn iets conservatiever. Een van de belangrijkste redenen is de veiligheidsfactor (weerstands factor) die wordt gebruikt \(\Omega=1.67\) en \(\phi=0.9\) voor alle platen in IDEA Connection. Het is niet mogelijk om verschillende veiligheidsfactoren (weerstands factoren) in één model te gebruiken. 

Voorbeeldbestanden