Phân tích độ cứng - Liên kết moment W đến HSS (AISC)

Ví dụ được lấy từ bài viết Shearly Perfect của Larry S. Muir và Carlo Lini:

https://lsc-pagepro.mydigitalpublication.com/publication/?m=7946&i=669446&view=articleBrowser&article_id=3736617&pre=1

Dầm W16x31 với nhịp 30 feet được liên kết với cột HSS 10x10x1/2 và chịu lực cắt 10 kips và moment uốn 318 kip-in.

Liên kết này thường được phân loại là ngàm cứng vì các cánh dầm được hàn trực tiếp vào cột. Tuy nhiên, thành của cột tiết diện rỗng không được đỡ trực tiếp và biến dạng đáng kể. Các tác giả cung cấp một phương pháp đơn giản hóa để ước tính độ cứng của liên kết này:

IDEA StatiCa cung cấp phân tích độ cứng toàn diện dựa trên phần tử hữu hạn. Một số giá trị được hiển thị:

• M_Ed - moment uốn đặt vào
• M_j,Rd - khả năng chịu tải của liên kết
• S_j,ini - độ cứng ban đầu được giả định là độ cứng cát tuyến tại 2/3 M_j,Rd
• S_js - độ cứng cát tuyến tại tải trọng đặt vào
• $\phi$ - góc xoay tại tải trọng đặt vào
• $\phi_c$ - khả năng xoay ước tính (tại biến dạng dẻo 15% của bản thép; lưu ý rằng tất cả các dạng phá hoại khác đều bị bỏ qua - cần đảm bảo cấu tạo đầy đủ, cường độ mối hàn và bu lông)
• L - chiều dài của cấu kiện được phân tích dùng để phân loại theo độ cứng
• S_j,R - giới hạn dưới cho liên kết ngàm cứng
• S_j,P - giới hạn trên cho liên kết khớp

Theo cả hai phương pháp, liên kết được phân loại là liên kết bán cứng. Tác giả phát biểu: "Dựa trên phân tích này, khó có thể chứng minh rằng liên kết là liên kết ngàm hoàn toàn, mặc dù một mô hình chính xác hơn có thể cho kết quả độ ngàm gần hơn với 20." Khi nói gần hơn với 20, các tác giả có ý chỉ giá trị $\frac{K_s L}{E I}$ bằng 5,3 trong trường hợp này. Điều đó có nghĩa là liên kết có thể cứng hơn. Điều này được xác nhận bởi phân tích độ cứng trong IDEA Connection. 

Cần lưu ý rằng mối hàn đối đầu thấu hoàn toàn của cánh dầm không đảm bảo liên kết ngàm cứng. Độ cứng của gối tựa, trong trường hợp này là thành của HSS, cũng phải được tính đến.