Колонная двутавровая балка (Двутавр): характеристики

Колонный двутавр – вид фасонного стального проката, изготавливаемый способом горячей прокатки. Благодаря уникальным техническим характеристикам, может использоваться при высоких нагрузках и/или в сложных климатических условиях. Как и все представители этой группы, имеет поперечное сечение в виде буквы «Н». Главное отличие – повышенная толщина стенок, которая обуславливает высокую жесткость и прочность и увеличенную массу погонного метра. Эта металлопродукция используется при создании несущих конструкций: опор мостов, стоек различной конструкции, каркасов.

Сортамент колонного двутавра

Для изготовления этой металлопродукции используются углеродистые качественные и низколегированные стали. Низколегированная сталь типа 09Г2С применяется при производстве проката, предназначенного для использования в условиях высоких нагрузок и/или низких температур, например в северных районах России. ГОСТ 26020-83 и АСЧМ 20-93 – основные нормативные документы, регламентирующие производство колонного двутавра.

Технические параметры по нормативам:

• внутренние грани полок – параллельные;
• высота профиля – 195-431 мм;
• ширина полки – 200-400 мм;
• толщина стенки – 6,5-23 мм;
• толщина полки – 10-35,5 мм;
• масса погонного метра – 41,4-290,8 кг.

Наименьший номер колонного двутавра – 20К, максимальный – 40К5. В продажу металлопрокат поступает отрезками длиной от 4 до 12 м.

Преимущества колонного двутавра

При правильно рассчитанных узлах сопряжения это вид фасонного металлопроката обеспечивает:

• высокую прочность и жесткость созданной конструкции;
• способность эффективно сопротивляться не только статическим, но и динамическим нагрузкам, что позволяет использовать его в строительстве в сейсмически нестабильных районах;
• при обеспечении антикоррозионной защиты – длительный эксплуатационный период;
• возможность сваривания отдельных частей конструкции стык в стык.

Пример условного обозначения

Двутавр (25К1 СТО АСЧМ 20-93)/(С345-3 ГОСТ 27772-2015):

• 25 – номер профиля, равен округленной высоте поперечного сечения, взятой в сантиметрах;
• К – колонный;
• 1 – индекс, обозначающий вариант размеров, в пределах одного номера профиля могут быть индексы от 1 до 5;
• СТО АСЧМ 20-93 – наименование нормативного документа, в соответствии с которым производится двутавровая балка;
• С345-3 – наименование строительной стали по ГОСТу 27772-2015, регламентирующему технические условия на строительный прокат.

Балка двутавровая цена от производителя |

Двутавр №10 ГОСТ 8239-93	Сталь3	12.000	52 800
Двутавр №12 ГОСТ 8239-89	Сталь3	12.000	54 800
Двутавр №12 Б1 ГОСТ 26020-83	Сталь3	12.000	67 700
Двутавр №12 Б1 ГОСТ 26020-83	Сталь3	6000	67 700
Двутавр №14 ГОСТ 8239-93	Сталь3	11. 000	55 800
Двутавр №14 ГОСТ 8239-93	Сталь3	12.000	62 800
Двутавр №14 Б1 ГОСТ 26020-83	Сталь3	12.000	71 300
Двутавр №16 ГОСТ 8239-89	Сталь3	12.000	64 300
Двутавр №16 ГОСТ 8239-93	Сталь3	11.000	59 300
Двутавр №16 ГОСТ 8239-93	Сталь3	12.000	64 300
Двутавр №16 Б1 ГОСТ 26020-83	Сталь3	12.000	69 300
Двутавр №18 ГОСТ 8239-89	Сталь3	12.000	53 300
Двутавр №18 ГОСТ 8239-93	Сталь3	11.000	51 300
Двутавр №18 ГОСТ 8239-93	Сталь3	12.000	53 300
Двутавр №18 Б1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	51 400
Двутавр №18 Б1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	51 400
Двутавр №20 ГОСТ 8239-93	Сталь3	11. 000	51 300
Двутавр №20 ГОСТ 8239-93	Сталь3	12.000	51 800
Двутавр №20 Б1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	53 600
Двутавр №20 Б1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	56 100
Двутавр №20 К1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	53 600
Двутавр №20 К1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	53 600
Двутавр №20 К2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	53 600
Двутавр №20 К2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	н/д	37 400
Двутавр №20 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	53 600
Двутавр №20 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	53 600
Двутавр №24 М ГОСТ 19425-74	Сталь3	12.000	52 800
Двутавр №25 Б1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12. 000	53 600
Двутавр №25 Б1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	56 100
Двутавр №25 Б2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	53 600
Двутавр №25 Б2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	53 600
Двутавр №25 К1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	55 200
Двутавр №25 К1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	55 200
Двутавр №25 К2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	56 100
Двутавр №25 К2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	н/д	41 400
Двутавр №25 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	62 200
Двутавр №25 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	64 800
Двутавр №30 ГОСТ 8239-93	Сталь3	12.000	53 800
Двутавр №30 Б1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12. 000	53 600
Двутавр №30 Б1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	53 600
Двутавр №30 Б2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	53 600
Двутавр №30 Б2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	53 600
Двутавр №30 К1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	56 100
Двутавр №30 К1 СТО АСЧМ 20-93	С255	н/д	37 400
Двутавр №30 К1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	56 100
Двутавр №30 К2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	56 100
Двутавр №30 К2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	56 100
Двутавр №30 М ГОСТ 19425-74	Сталь3	12.000	76 300
Двутавр №30 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	56 100
Двутавр №30 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12. 000	56 100
Двутавр №30 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	56 100
Двутавр №30 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	56 100
Двутавр №35 Б1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	54 600
Двутавр №35 Б1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	54 600
Двутавр №35 Б2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	54 600
Двутавр №35 Б2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	54 600
Двутавр №35 К1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	64 800
Двутавр №35 К1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	64 800
Двутавр №35 К2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	66 000
Двутавр №35 К2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	66 000
Двутавр №35 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12. 000	62 200
Двутавр №35 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	64 800
Двутавр №35 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	н/д	41 400
Двутавр №35 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	64 800
Двутавр №35 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	62 200
Двутавр №36 ГОСТ 8239-93	Сталь3	12.000	55 800
Двутавр №36 М ГОСТ 19425-74	Сталь3	12.000	57 900
Двутавр №36 М ГОСТ 19425-74	Сталь3	н/д	36 300
Двутавр №40 Б1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	50 000
Двутавр №40 Б1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	51 700
Двутавр №40 Б2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	50 000
Двутавр №40 Б2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12. 000	50 000
Двутавр №40 К1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	52 100
Двутавр №40 К2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	52 400
Двутавр №40 К2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	52 400
Двутавр №40 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	50 000
Двутавр №40 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	50 000
Двутавр №40 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	50 000
Двутавр №40 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	51 700
Двутавр №45 ГОСТ 8239-93	Сталь3	12.000	58 300
Двутавр №45 Б2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	51 700
Двутавр №45 М ГОСТ 19425-74	Сталь3	12.000	59 800
Двутавр №45 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12. 000	51 900
Двутавр №45 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	51 900
Двутавр №45 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	51 700
Двутавр №50 Б1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	51 700
Двутавр №50 Б2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	51 700
Двутавр №50 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	53 400
Двутавр №50 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	53 400
Двутавр №50 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	53 400
Двутавр №50 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	53 400
Двутавр №55 Б1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	51 700
Двутавр №55 Б1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	51 700
Двутавр №55 Б1 лежалая СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	н/д	37 400
Двутавр №55 Б2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12. 000	51 700
Двутавр №55 Б2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	51 700
Двутавр №60 Б1 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	51 700
Двутавр №60 Б1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	51 700
Двутавр №60 Б2 СТО АСЧМ 20-93	С255	12.000	51 700
Двутавр №60 Б2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	51 700
Двутавр №60 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	50 100
Двутавр №60 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	50 100
Двутавр №70 Б1 СТО АСЧМ 20-93	С245/255	12.000	49 000
Двутавр №70 Б1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	49 000
Двутавр №70 Б2 СТО АСЧМ 20-93	С245/255	12.000	49 000
Двутавр №70 Б2 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12. 000	49 000
Двутавр №70 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	С245/255	12.000	49 200
Двутавр №70 Ш1 СТО АСЧМ 20-93	Сталь3	12.000	49 200
Двутавр №70 Ш2 СТО АСЧМ 20-93	С245/255	12.000	49 200

Двутавр 40К1 — stroyone.com

Балка двутавровая (колонный Дв. 40К1)

Двутавр колонный 40К1 по ГОСТ Р 57837-2017 весом 146,6 кг за 1п/м (метр погонный), высотой профиля 394 мм, шириной полки 398, и толщиной 18 мм, при этом толщина стенки 11 мм. Колонный двутавр относится к металлопрокату и входит в общий каталог двутавров.

Двутавр колонный 40К1 — stroyone

Сортамент колонного двутавра 40К1

Двутавр по ГОСТ Р 57837-2017 — stroyone

№ п/п	Параметр	Ед. Изм	Описание параметра	Значение
1	h (мм)	мм	Высота профиля	394
2	B (мм)	мм	Ширина профиля	398
3	S (мм) стенка	мм	Толщина стенки	11
4	t (мм) полка	мм	Толщина полки	18
5	hw (мм)	мм	Высота стенки	358
6	bw (мм)	мм	Ширина свеса (консоль полки)	193,5
7	r (мм)	мм	Радиус	22
8	F	см²	Площадь поперечного сечения	186,81
9	M (кг/м)	кг/м	Номинальная масса 1 метра двутавра	146,6
10	п. м/т	п.м/т	Кол-во п.м. в тонне	6,821
11	Ix	см⁴	Момент инерции	56145,32
12	Wx	см³	Момент сопротивления	2850,1
13	Sx	см³	Статический момент	1559,22
14	iix	мм	Радиус инерции	173,36
15	Iy	см⁴	Момент инерции	18922,61
16	Wy	см³	Момент сопротивления	950,88
17	Sy	см³	Статический момент	720,4
18	iiy	мм	Радиус инерции	100,64

ГОСТ двутавров

Сортамент колонного двутавра ГОСТ Р 57837-2017

Двутавр колонный 15К1 (Балка двутавровая Дв. 15К1)

Балка двутавровая (колонный Дв.

15К1)

Двутавр колонный 15К1 по ГОСТ Р 57837-2017 весом 26,8 кг за 1п/м (метр погонный), высотой профиля 147 мм, шириной полки 149, и толщиной 8,5 мм, при этом толщина стенки 6 мм. Колонный двутавр относится к металлопрокату и входит в общий каталог двутавров.

Двутавр колонный 15К1 — stroyone

Сортамент колонного двутавра 15К1

Двутавр по ГОСТ Р 57837-2017 — stroyone

№ п/п	Параметр	Ед. Изм	Описание параметра	Значение
1	h (мм)	мм	Высота профиля	147
2	B (мм)	мм	Ширина профиля	149
3	S (мм) стенка	мм	Толщина стенки	6
4	t (мм) полка	мм	Толщина полки	8,5
5	hw (мм)	мм	Высота стенки	130
6	bw (мм)	мм	Ширина свеса (консоль полки)	71,5
7	r (мм)	мм	Радиус	11
8	F	см²	Площадь поперечного сечения	34,17
9	M (кг/м)	кг/м	Номинальная масса 1 метра двутавра	26,8
10	п. м/т	п.м/т	Кол-во п.м. в тонне	37,313
11	Ix	см⁴	Момент инерции	1366,76
12	Wx	см³	Момент сопротивления	186
13	Sx	см³	Статический момент	103,63
14	iix	мм	Радиус инерции	63,25
15	Iy	см⁴	Момент инерции	469,21
16	Wy	см³	Момент сопротивления	62,98
17	Sy	см³	Статический момент	48,05
18	iiy	мм	Радиус инерции	37,06

ГОСТ двутавров

Сортамент колонного двутавра ГОСТ Р 57837-2017

%d0%94%d0%b2%d1%83%d1%82%d0%b0%d0%b2%d1%80%20%d0%ba%d0%be%d0%bb%d0%be%d0%bd%d0%bd%d1%8b%d0%b9 — с русского на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АлтайскийАрабскийАрмянскийБаскскийБашкирскийБелорусскийВенгерскийВепсскийВодскийГреческийДатскийИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИсландскийИтальянскийКазахскийКарачаевскийКитайскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПерсидскийПольскийПортугальскийСловацкийСловенскийСуахилиТаджикскийТайскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрумскийФинскийФранцузскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

Колонный двутавр

В наличии и под заказ все типоразмеры Колонный двутавр

 ТОО «Северсталь Пром» доставляет во все регионы Республики Казахстан

1. Ширина от 20 до 431 мм

2. Марка стали  15К1А 20К1 , 20К2 , 23К1 , 23К2 , 25К4 , 25К5 , 25К6 , 26К1 , 26К2 , 26К3 , 30К1 , 30К2 , 30К3 , 30К5 , 30К6 , 35К1 , 35К2 , 35К3 , 35К4 , 3СП , 40К1 , 40К2 , 40К3 , 40К4 , 40К4.5 , 40К5 , Ст3пс

Колонный двутавр – фасонный балка в форме буквы «Н» в сечении.

Характеристики

Изделие производится горячей прокаткой на специальных станах через профильные валки.

Исходным сырьем является низколегированная и легированная конструкционная сталь.

Марки стали: 09Г2С, СТ3СП/ПС5.

Стандарт качества: ГОСТ 26020-83.

Для обозначения колонного двутавра используется буквенная маркировка «К». Размеры двутавра обозначаются цифрами в миллиметрах.

Стандартная ширина полки: от 200 мм до 400 мм.

Стандартная толщина стенки: от 6.5 мм до 23 мм.

Стандартная высота балки: от 196 мм до 429 мм.

Колонный двутавр имеет увеличенную толщину стенок, что придает конструкции устойчивость, надежность, долговечность. Балка рассчитана на высокие рабочие нагрузки (статические и динамические) без признаков деформации.

Отличается повышенной прочностью и жесткостью. Относится к большевесным конструкциям.

Расположение граней: параллельное или под углом.

Применение

Колонный двутавр применяется в качестве несущей конструкции при строительстве колонн и несущих опор, в каркасной строительстве, возведении мостов, перекрытий, эстакад и пр.

Как купить «Колонный двутавр»

1. Оставляете заявку нашему менеджеру

2. Менеджер выставляет счет на оплату

3. Вы оплачиваете удобным для вас способом

4. Получаете свои товар

ТОО «Северсталь ПРОМ» доставляет во все регионы Республики Казахстан

Окончательная цена на металлопродукцию формируется из кол-во поставки, регион доставки, условии оплаты

Цена указанная на сайте «SATU. KZ носит исключительно информационный характер и не является публичной офертой. «ст. 447 Гражданского кодекса РК»

• Главная
• Уголок
  • Равнополочный
  • Неравнополочный
• Швеллер
• Двутавр
  • Балочный
  • Широкополочный
  • Колонный
  • Дополнительный
  • Специальный
• Труба профильная
  • Квадратная
  • Прямоугольная
  • Круглая
  • Овальная
  • Плоскоовальная
• Труба круглая
  • Общего назначения
  • Электросварная
  • Горячедеформированная
  • Холоднодеформированная
  • Нержавеющая
• Труба ВГП
• Тавр

☰ Сортаменты

Страница не найдена

Возможно, она была перемещена, или вы просто неверно указали адрес страницы.

Модернизация соединения двутавровой балки с двутавровой сборной колонной с использованием сквозных пластин и тавровых ребер жесткости

Авторы

Центр передового опыта фундаментальных исследований в области строительства, Школа гражданского строительства, Иранский университет науки и технологий, Тегеран, Иран

Аннотация

Сборные секции

Double-I широко использовались в Иране в соответствии с предыдущими версиями иранских строительных норм и правил. Несмотря на недавние разработки в области стальных моментных соединений, основанные на исследованиях соединений двутавровой балки с Н-образной колонной, недостаточно документов, доступных для соединения двутавровой балки с двутавровой сборной колонной. Недавние исследования показали, что соединения с двутавровыми сборными колоннами ведут себя иначе, чем соединения с Н-образными колоннами. Из-за чрезмерных внеплоскостных деформаций накладки в немодернизированных моментных соединениях они имеют полужесткое поведение.Цель этого исследования состоит в том, чтобы опираться на предыдущие исследования и исследовать схему распределения деформации и механизм передачи нагрузки в модернизированных соединениях двутавровой балки с двойной двутавровой сборной колонной с использованием сквозных пластин и тавровых ребер жесткости. В данной работе были изменены и исследованы как горизонтальные, так и вертикальные элементы тавровых ребер жесткости. Аналитические модели были разработаны и проанализированы при циклических и монотонных нагрузках. В области соединения были рассчитаны три различных индекса для оценки потенциала локального отказа; и гистерезисные кривые момента вращения использовались для оценки сейсмических характеристик соединений.В предлагаемых конфигурациях деформации равномерно распределяются по критическим элементам. Кроме того, исключаются чрезмерные деформации кожуха колонны.

Ключевые слова

Универсальные колонны из конструкционной стали (UC) и опорные колонны

Мы предлагаем готовые колонны, отвечающие всем требованиям, будь то небольшой строительный проект или крупномасштабное строительство.Выберите один из размеров ниже или позвоните нам и обратитесь за помощью к консультанту.

Универсальные размеры и вес колонок

Нет нужного размера в списке ниже? Свяжитесь с нами для консультации.

Размер	Вес	Глубина	Ширина	Толщина полотна	Толщина фланца
(мм)	(кг/м)	(мм)	(мм)	(мм)	(мм)
152 х 152	23	152	152	6.1	6,8
152 х 152	30	158	153	6,6	9,4
152 х 152	37	162	155	8.1	11,5
203 х 203	46	203	203	7,3	11,0
203 х 203	52	206	204	8.0	12,5
203 х 203	60	210	205	9,3	14,2
203 х 203	71	216	206	10,3	17,3
203 х 203	86	222	209	13,0	20,5
254 х 254	73	254	254	8. 6	14,2
254 х 254	89	260	256	10,5	17,3
254 х 254	107	267	258	13,0	20,5
254 х 254	132	276	261	15,6	25,3
254 х 254	167	289	265	19.2	31,7
305 х 305	97	308	305	9,9	15,4
305 х 305	118	315	307	11,9	18,7
305 х 305	137	320	309	13,8	21,7
305 х 305	158	327	210	15.7	25,0
305 х 305	198	339	314	19,2	31,4
305 х 305	240	352	317	23,0	37,7
305 х 305	283	365	321	26,9	44,1
356 х 368	129	355	368	10. 7	17,5
356 х 368	153	362	370	12,6	20,7
356 х 368	177	368	372	14,5	23,8
356 х 368	202	374	374	16,8	27,0
356 х 406	235	381	395	18.5	30,2
356 х 406	287	393	399	22,6	36,5
356 х 406	340	406	403	26,5	42,9
356 х 406	393	419	407	30,6	49,2
356 х 406	467	436	412	35.9	58,0
356 х 406	551	455	418	42,0	67,5
356 х 406	634	474	424	47,6	77,0

Известные в отрасли как двутавровые или двутавровые колонны, универсальные стальные колонны используются в жилых и коммерческих зданиях. Если у вас есть ограничение по высоте, эти балки идеально подходят из-за их небольшой глубины.

Все наши колонки соответствуют стандарту качества и безопасности BS 4. Они доступны в различных размерах. Мы также изготавливаем универсальные колонны на заказ, если стандартный размер не подходит.

Мы осуществляем ежедневные поставки в Лондон и окружные округа, а наши цены конкурентоспособны и доступны. Независимо от того, имеете ли вы дело с крупным строительством или небольшим жилым проектом, наши стальные колонны могут быть доставлены вам быстро.

Оценка соединений перфорированных стальных балок и колонн, подвергающихся циклическим нагрузкам

1.Введение

Каркасы из конструкционной стали широко используются в многоэтажных зданиях, при этом их конструктивные соединения играют жизненно важную роль. После землетрясений в Нортридже в 1994 г. и землетрясений в Кобе в 1995 г. наблюдались обширные не поддающиеся ремонту повреждения, поэтому возникла необходимость в лучшем понимании поведения соединений при сейсмической нагрузке. Исследователи изучили различные поврежденные конструкции после вышеупомянутых землетрясений и пришли к выводу, что существуют лишь редкие свидетельства пластических зон, которые образовались на балках.Критические компоненты стальных рам, испытывающие деформацию, коробление и другие неупругие или хрупкие явления во время землетрясений, можно выделить и разделить на четыре основные зоны: связи, соединения элементов связей, косынки и соединения балки с колонной [Lehman et al ., 2008; Nascimbene и др. ., 2011]. В большинстве случаев сейсмическая энергия поглощалась соединениями, и по мере их перегрузки они со временем разрушались [Miller, 1998; Суонсон и Леон, 2000].

Повсеместное повреждение сварных стальных рамных систем, устойчивых к моменту, стало одним из основных общих уроков землетрясения в Нортридже. Всеобщей неожиданностью стало неожиданное хрупкое разрушение в сварных соединениях стальной балки с колонной, и, следовательно, поведение таких соединений было впервые исследовано при циклическом нагружении. Следовательно, хрупкие разрушения сварных соединений привели к обширной исследовательской кампании, проведенной SAC Steel Project [FEMA 350, 2000].Для реализации базового принципа известного сейсмического расчета мощности, называемого «слабая балка — прочная колонна», были разработаны две альтернативные ключевые концепции. Это обеспечивает высокую пластичность и надежную работу за счет (а) усиления соединения или (б) ослабления балки, заключенной в соединение [FEMA 350, 2000; ЕС8, 2005].

Преобладающее исследование концепции усиления соединения привело к альтернативной конструкции болтовых соединений. В этом случае взамен сварных соединений были введены удлиненные торцевые соединения.Исследования [Mays, 2000; Самнер, 2003 г.; Король и др. ., 1990; Guo et al. ., 2006] указали, что использование торцевых пластин не только улучшает характеристики соединения при сейсмических нагрузках, но также перемещает пластическую область от соединения к балке. Различные соединительные элементы и детали, такие как геометрические характеристики торцевой пластины, положение болтов и их размер, являются важными параметрами. Однако бывают случаи, когда болтовые соединения не подходят, в основном связанные с их изготовлением и обслуживанием.Когда соединение имеет достаточную прочность и жесткость, его можно считать полностью жестким соединением, и, таким образом, не обязательно включать соединительные элементы как часть анализа структурной системы. Разработчики обычно хотят считать соединение полностью жестким, но хорошо известно, что из-за его структурного поведения это всего лишь идеализация. С другой стороны, наличие гибкости в соединениях балки с колонной может быть эффективным, но может увеличить межэтажный дрейф и вызвать динамическую нестабильность конструкций.Таким образом, усиление соединения с помощью накладок, ребер, боковых пластин, соединений с пост-натяжением, веток и/или локальное ослабление балки на расстоянии от поверхности колонны было введено в качестве средств для улучшения характеристик соединения [FEMA 350, 2000]. . В частности, в последнее десятилетие была разработана идея ослабленных балок, основанная на методе проектирования обрезки стальных частей из области, прилегающей к соединению колонны, без резкого снижения несущей способности балок. Эти детали уменьшаются от фланца, что приводит к так называемому уменьшенному сечению балки (RBS) или соединению «собачка» (рис. 1). Ослабление балки вместо усиления соединений оказалось более экономичным, так как при уменьшении свойств поперечного сечения потребность в зоне панели и достижение требований к прочной колонне и слабой балке были сведены к минимуму.

Оценка соединений перфорированной стальной балки с колонной, подвергающихся циклической нагрузке https://doi.org/10.1080/13632469.2014.935834

Опубликовано в Интернете:

11 сентября 2014 г.

РИСУНОК 1 Типовое соединение RBS и его расчетные параметры.

Экспериментально-аналитические работы по связям RBS [Jones et al., 2002; Чи и Уанг, 2002 г.; Pachoumis et al. ., 2009] показали, что текучесть происходила в уменьшенной области балки с последующим большим пластическим вращением без развития разрушения; в то время как никакого отказа не произошло в соединении балки с колонной. При больших пластических поворотах также наблюдалось местное выпучивание в пластической области полки и стенки. Следовательно, был сделан вывод, что RBS может обеспечить гораздо более высокий уровень пластичности и, следовательно, безопасности по сравнению с обычными сварными моментными соединениями с использованием сплошных стальных балок.

До сих пор исследователи были сосредоточены на подходе к проектированию, основанном на прочности, жесткости и пластичности, в основном на соединениях сплошной стальной балки с колонной, при этом исследуя различные типы соединений и их сейсмические характеристики.Параллельно с этим в последнее десятилетие резко возросло использование перфорированных балок в стальных рамах, поскольку они обладают многочисленными преимуществами [Yang et al ., 2009; Lagaros и др. ., 2008; Kazemi and Hosseinzadeh, 2011], такие как:

• простота интеграции услуг в зоне от пола до потолка и, следовательно, сохранение небольшой структурной глубины;

• уменьшение объема материала без снижения прочности конструкции;

• возможность работать дольше, не будучи тяжелее, при этом они соответствуют требованиям по удобству обслуживания; и

• меньше колонн и, следовательно, фундаментов.

В соответствии с вышеупомянутыми достижениями, другим эффективным методом проектирования сейсмостойких соединений является использование уменьшения поперечного сечения стенки балки, аналогично перфорированным балкам, которые можно назвать здесь соединениями с уменьшенным сечением стенки (RWS). На сегодняшний день было проведено ограниченное исследование поведения соединений с изолированными веб-открытиями. Ян и др. . [2009] изучали сейсмическое поведение стальной рамы, устойчивой к моменту, с изолированными круглыми отверстиями в стенках двух разных диаметров, когда они были расположены в двух разных положениях по длине балки.Установлено, что по мере увеличения диаметра отверстия предел текучести уменьшался, а формирование механизма Виренделя в ослабленной зоне разряжало соединение и, следовательно, улучшало сейсмические характеристики стальных моментных рам. Также было замечено, что, когда отверстие в стенке перемещалось ближе к полке колонны, происходило локальное коробление стенки и, в некоторых случаях, разрыв. Позже Kazemi и Hoseinzadeh [2011] разработали элемент link для изучения поведения фреймов с соединениями типа RWS с использованием анализа методом конечных элементов (FE).Сравнение было установлено с кадрами с соединениями RBS. Показано, что кадр с соединениями RWS обеспечивает, по крайней мере, тот же уровень сейсмического усиления, что и кадр с соединениями RBS. Hedayat и Celikag [2009] предложили другую конфигурацию конца балки для соединений после Нортриджа. Посредством всестороннего анализа КЭ они предложили две параллельные горизонтальные длинные пустоты в стенке балки рядом с соединением, что было сочтено эффективным решением. Кроме того, Prinz and Richards [2009] изучали использование соединений звено-колонна в эксцентрично раскрепленных рамах, имеющих соединения RWS-типа с различными типами перфорации.Было изучено их поведение при исследовании различных процентов сокращения паутины. В результате наличие круглых отверстий повлияло на вид разрушения, уменьшив пластическую деформацию фланцев звеньев и, следовательно, увеличив пластические напряжения в стенке по краям проходок. Кроме того, было установлено, что ссылки с такими соединениями способны обеспечить аналогичную или меньшую ротационную способность, чем ссылки без веб-редукции.

2.Цели и методология

В этой статье изучается поведение соединений RWS с изолированными проемами в стенках в качестве первого шага к внедрению нестандартных форм проемов в стенках, которые оказались эффективными решениями для проектирования перфорированных стальных балок, в то время как влияние их геометрических характеристики считаются нарисованными. Соединения будут наложены при циклической нагрузке с использованием программного обеспечения для анализа КЭ ANSYS v12.1 [2009 г.], чтобы получить углубленное представление о распределении напряжений и их гистерезисном поведении.Традиционные круглые отверстия в сети будут заменены новыми эллиптическими отверстиями в сети, предложенными и подробно изученными в дополнительных статьях [Tsavdaridis and D’Mello, 2011a, 2012a,b]. Сейчас будет оцениваться пригодность этих новых запатентованных перфорированных балок для сейсмостойкой конструкции легких стальных рам.

Более подробно будет изучено влияние геометрических параметров, таких как критическая длина, глубина и положение новых отверстий.Ожидается, что результат выявит доминирующий геометрический параметр и предложит оптимальные альтернативные сценарии проектирования соединений RWS, связанных с различными приложениями. Еще одним направлением данного исследования является выявление потенциальных улучшений, таких как положение ребер жесткости в сейсмостойкой конструкции соединений RWS стальной балки с колонной.

3. Валидация модели FE

3.1. Модель КЭ

Для моделирования соединения балки с колонной использовалась трехмерная (3D) модель КЭ с использованием элементов оболочки.Из литературы для данного исследования было выбрано полностью сварное соединение, поскольку оно склонно к хрупкому разрушению вокруг зоны сварки во время землетрясения (т. е. при исследовании наихудшего сценария). Экспериментальный образец RBS1, испытанный Pachoumis и др. . [2009], было смоделировано для проверки модели FE. Был проведен нелинейный (геометрический и материальный) анализ, и полученные численные результаты были сопоставлены с экспериментальными результатами. Образец RBS1 представляет собой внешнее соединение балки с колонной.Рисунок 2 иллюстрирует подробную конфигурацию и параметры, которые представляют тестовую установку.

РИСУНОК 2. Испытательная установка (все размеры в мм).

Стоит отметить, что большинство экспериментальных данных, найденных в литературе, в отличие от данных, использованных для конкретной проверки в настоящем документе [Pachoumis и др. ., 2009], основаны на столбцах с шарнирными концами. Однако результаты могут быть сопоставимы, и фактически текущие граничные условия фиксированного конца моделируют наихудший сценарий, в то время как наблюдения и выводы относительно поведения соединения балки с колонной остаются прежними.Предположение о фиксированных концах колонн занижает смещение рамы; аналогично предположению о полностью фиксированных соединениях балки с колонной в отличие от более реалистичных полужестких соединений. С другой стороны, использование колонн с шарнирными концами может повысить пластичность рамы и обеспечить улучшенную способность рассеивать сейсмическую энергию за счет больших и полных петель деформации; бесполезен для оценки производительности соединения.

Подробная модель КЭ показана на рис.3. Поскольку балка и колонна соединены угловыми сварными швами, эти две части считались непрерывными в КЭ модели, как и в литературе [Pachoumis et al ., 2009]. Четырехугольный элемент оболочки с 4 узлами (пластик SHELL181) с шестью степенями свободы — 6 степеней свободы (т. е. три поворота и три перемещения) в каждом узле, пластичность материала, большой прогиб и возможности моделирования больших деформаций использовались аналогично Tsavdaridis и Д’Мелло [2011a, 2012a,b]. Элементы оболочки с 4 узлами используются из-за того, что они приводят к точной оценке как перемещений, так и напряжений, в отличие от моделей твердотельных элементов, которые недооценивают общее количество энергии, рассеиваемой во время экспериментов [Uriz et al . , 2008; Уриз, 2005; Santagati и др. ., 2012]. Чтобы обеспечить точные результаты, сетка постепенно уточняется по направлению к границе раздела балки и колонны и области RBS, поскольку ожидается, что как сварка, так и перфорированные области будут подвергаться высоким нагрузкам. Все 6DOF были закреплены на обоих концах колонны, чтобы соответствовать экспериментальной тестовой установке, где опоры считались фиксированными с использованием расширенных соединений торцевой пластины. Свободный конец балки фиксировался от смещения по нормали к стенке балки.

РИСУНОК 3 Сетка трехмерной КЭ модели.

3.3. Нагружение и анализ

Образец подвергался циклической нагрузке за счет смещения конца балки в соответствии с протоколом нагружения SAC, рекомендованным в FEMA 350 [2000], как показано на рис. 4.

РИСУНОК 4 Протокол нагружения SAC.

Чтобы учесть геометрическую нелинейность и убедиться, что потеря устойчивости возникает, когда модель становится нестабильной, перед выполнением нелинейного анализа необходимо ввести небольшие геометрические несовершенства. Один из способов добиться этого — обновить модель КЭ на основе векторов формы собственных колебаний, уменьшенных на коэффициент масштабирования. Поэтому был проведен предварительный анализ потери устойчивости по собственным данным, чтобы получить несовершенства форм формы формы потери устойчивости. Затем была использована форма первой моды с рекомендованным [Tsavdaridis and D’Mello, 2011b] коэффициентом масштабирования /200 (7,6/200 = 0,038) для обновления геометрии КЭ модели до деформированной конфигурации; следовательно, была создана несовершенная модель. Далее был проведен нелинейный анализ и использована полная итерационная схема Ньютона-Рафсона.

3.4. Результаты

Результаты модели FE сравнивались с экспериментальной работой Пахумиса и др. . [2009]. Местная потеря устойчивости полки балки и текучесть области RBS, показанные в модели FE, согласуются с экспериментальным образцом (рис. 5).

РИСУНОК 5 Корреляция между моделью FE и RBS1.

Сравнение кривых момент-вращение между моделями FE и данными испытаний RBS1, записанными на расстоянии 4 см от поверхности колонны (аналогично образцу в Pachoumis и др. ., 2009) и это показано на рис. 6. Вращение вычислялось путем деления прогиба в этой точке на длину от этой точки до осевой линии колонны. Максимальный приложенный момент, испытанный экспериментальным образцом, составляет 220 кНм, в то время как соответствующий численный результат модели КЭ составляет 223 кНм, что отличается всего на 1,4%. Сравнение гистерезисной кривой и потери устойчивости дает аналогичные характеристики. Поэтому, учитывая ряд упрощений и допущений (т.г., отсутствие информации о неупругих свойствах материала в Pachoumis et al ., 2009), была достигнута хорошая корреляция емкости с экспериментальной работой. Также стоит отметить, что толщина сварного шва между балкой и полками колонны не моделировалась, в то время как особое внимание уделялось надлежащему измельчению сетки только в критических областях, таких как пересечение полок. Поскольку гистерезисная кривая, изображенная на рис. 6, очень близка к сварной зоне (т. е. всего в 4 см от фланца колонны), расхождение между текущей моделью КЭ и результатами Пачумиса и др. .[2009] является разумным. Следовательно, наблюдается незначительное снижение вращения на 4 см и более высокая жесткость. В целом, разработанная модель КЭ адекватно использовалась для выполнения параметрического нелинейного анализа соединений RWS, подвергающихся циклическим нагрузкам.

РИСУНОК 6 Кривые момент-вращение.

4. Параметрическое исследование

4.1. Новая конструкция с уменьшенным сечением стенки

Параметрическое исследование было разработано для анализа поведения новых перфорированных балок, подвергающихся циклическим нагрузкам.В целях данного исследования были рассмотрены три формы отверстия: одно обычное круглое отверстие и два новых отверстия в перемычке, которые впервые были введены Цавдаридисом и Д’Мелло после предварительных исследований 11 нестандартных форм отверстий в перепонке [Цавдаридис и Д’Мелло, 2011а, 2012а,б]. Было установлено, что перфорированные балки с эллиптическими отверстиями в стенках лучше реагируют на монотонную статическую нагрузку по сравнению с широко используемыми круглыми и шестиугольными балками. Однако сложная геометрия, определяющая эллипс, затрудняет изготовление эллиптической формы, особенно когда должна использоваться процедура вырезания профиля.Чтобы решить производственную проблему, была разработана идея новой конфигурации. Предлагаемая новая конфигурация отверстий в стенке основана на сочетании шестиугольной и круглой форм, в то время как они образуют эллиптическую форму, как показано на рис. 7. Она образована двумя полукружиями на верхнем и нижнем тройниках. -секции, соединенные четырьмя прямыми линиями. Для определения формы этих новых отверстий в перемычке вводятся три основных параметра: радиус полуокружностей R, угол прямых линий θ и общая глубина .

РИСУНОК 7 Новая геометрия отверстий в стенке.

Предлагаемая новая конфигурация отверстия идеально подходит для экономичного производства, а процессы резки и сварки профилей просты и легки для обеспечения точности во время производства. В дополнительных исследованиях [Tsavdaridis and D’Mello, 2011a, 2012a,b] было продемонстрировано, что новые балки обеспечивают эффективные структурные характеристики при рассмотрении наиболее критических режимов разрушения перфорированных балок (т. .Основное преимущество по сравнению с обычными круглыми проемами заключается в том, что влияние ширины проема не зависит от глубины проема, поэтому глубокие проемы в стенках могут быть расположены близко друг к другу по длине балки без ущерба для ее несущей способности, в отличие от перфорированных балок. с круглыми отверстиями в паутине. Таким образом, жесткость перемычки между двумя соседними проемами не изменяется, а вес балки эффективно снижается.

Эти новые отверстия в стенке теперь представлены в контексте соединений балки с колонной, однако текущее исследование сосредоточено только на перфорированных балках с большими изолированными отверстиями в стенке, в основном подверженными высоким моментам Виренделя, в качестве первого шага к оценка полностью перфорированных балок, используемых в моментных соединениях.

В дополнение к соединениям RWS, соединение балки с колонной с неперфорированной сплошной балкой было смоделировано здесь в качестве контрольной точки для сравнения и оценки конструкционных характеристик стальных соединений нового типа.

4.2. Параметры

Параметрическое исследование фокусируется на влиянии глубины проема и расстояния между осевой линией проема в стенке и торцом колонны S. Три различных исследованных конфигурации показаны на рис. 8. Кроме того, три различных значения для параметров и S выбираются следующим образом:

, где h — общая высота балки (230 мм).Нетипичное большое отверстие в стенке с глубиной, равной 80% высоты балки, впервые представленное Цавдаридисом и Д’Мелло [2012b], также было исследовано для проектирования легких балок и установления допустимого верхнего предела для соединений RWS. Различная глубина и форма проема создают разные площади проема полотна (WOA), величина которых может иметь решающее значение для производительности балок. Следовательно, предполагалось, что использование WOA обеспечит хорошее понимание структурного поведения соединений с перфорированными балками при циклической нагрузке.

Чтобы различать рассматриваемые образцы, конфигурации были разделены на категории A, B и C в соответствии с рис. 8.

• Категория A: Круглые отверстия с радиусом r.

• Категория B: Новое раскрытие стенки с R = 0,30 и θ = 30°.

• Категория C: Новое раскрытие стенки с R = 0,15 и θ = 10°.

Каждый образец представлен определенным идентификатором из трех полей, как показано на рис. 9. Например: C2-300 — это соединение RWS с отверстием в стенке C, равное 0.65h и расположен на расстоянии 300 мм от торца колонны (т. е. S = 0,87h).

РИСУНОК 9 Классификация образцов.

4.3. Сходимость сетки

Исследование сходимости сетки было проведено на типичном образце перед фактическим анализом. Вблизи отверстия была развита более мелкая сетка. Сетка уточнялась до сходимости результатов (т. е. предельный момент, напряжение и вращение существенно не изменялись при дальнейшем измельчении сетки) и в конечном итоге была определена подходящая плотность сетки.Типичное исследование конвергенции сетки показано на рис. 10, в котором сетка среднего размера была сочтена подходящей для дальнейшего использования.

РИСУНОК 10 Типичное исследование сходимости сетки.

4.4. Анализ

Та же циклическая нагрузка, что и в проверочном исследовании, применялась ко всем балкам для согласованности результатов. Полное смещение каждого вверх/вниз (т.е. полупериода) гистерезисного движения свободного конца балки применялось через ряд подэтапов, начиная с начального смещения, которое определялось для первого подэтапа как доля общее смещение, которое необходимо применить.Начальное приложенное смещение было принято как отношение 1/100 от общего смещения, так как это значение оказалось достаточно малым для достижения сходимости в течение первых нескольких циклов. Начиная с 27-го цикла, значение дроби было уменьшено до 1/400 для облегчения сходимости из-за высокой нелинейности задачи.

5. Результаты параметрического КЭ и их обсуждение

5.1. Hysteretic Behavior

Полезную информацию о свойствах соединения можно получить из квазистатических гистерезисных графиков.Начальная вращательная жесткость, соответствующая первому циклу (), предельный момент на 30-м цикле (), момент на пределе текучести (), вращательный момент на 30-м цикле, (), а также вращательный момент на точка текучести () соединения может эффективно фиксировать поведение соединения. Кривые гистерезиса были определены на основе мощности момента на осевой линии колонны и полного вращения балки на расстоянии 750 мм от лица колонны.Повороты определялись по вертикальному смещению луча, деленному на расстояние до осевой линии колонны. Результаты обобщены в таблице 1.

Оценка соединений перфорированной стальной балки с колонной, подверженных циклическим нагрузкамhttps://doi.org/10.1080/13632469.2014.935834

результатов

Сравнение моментных способностей показало, что эталонная модель со сплошной неперфорированной балкой является самой прочной.Несомненно, моментная способность всех соединений балки с колонной с использованием перфорированных балок снижается из-за наличия проемов. На это уменьшение существенно влияет глубина отверстия и форма перфорации. Использование последних соединений в стальных рамах приведет к снижению жесткости при вращении, что, в свою очередь, приведет к уменьшению исходной поперечной жесткости рамы. Это может вызывать беспокойство, если учитывать требования по ограничению повреждений (например, проектирование рам, устойчивых к моменту, в соответствии с EC8) для землетрясений низкой интенсивности.

При увеличении одинаковой формы проема, WOA увеличивается, таким образом, моментная мощность балки уменьшается (рис. 11, правая часть). Учитывая конфигурации с одинаковой глубиной отверстия, тот, у которого наименьшая площадь, получит более высокий момент для соединения. Кроме того, в балках с круглыми отверстиями уменьшается большая часть стальной стенки, что приводит к уменьшению несущей способности соединения. Это поведение можно наблюдать по гистерезисным кривым A1-200, B1-200 и C1-200 на рис.11.

РИСУНОК 11 Гистерезисные кривые.

Было замечено, что вращательная жесткость соединения с использованием круглого отверстия была значительно снижена на 40% при увеличении глубины отверстия с 0,5 ч до 0,8 ч (рис. 11), в то время как соединения с использованием конфигураций B и C с аналогичные, потеряли соответственно 30% и 16% своей вращательной жесткости. Отсюда делается вывод, что влияние на вращательную жесткость перфорированных балок с конфигурацией C не столь значительно, как две другие конфигурации. Вышеприведенные результаты согласуются с данными, полученными в монотонных статических экспериментах с перфорированными стальными балками с конфигурациями раскрытия C, исследованными при высоких вертикальных сдвигающих усилиях (т. е. механизм Виренделя) [Tsavdaridis and D’Mello, 2012b], а также при высоких нагрузках на изгиб. действующий в веб-посте между двумя соседними отверстиями [Цавдаридис и Д’Мелло, 2011а].

Кроме того, наблюдалась повышенная пластичность соединений с использованием балок с круглыми отверстиями (А), а также снижение допустимого момента по сравнению с соединениями с использованием балок с отверстиями В и С.Хотя положение отверстия не оказало существенного влияния на жесткость соединения, уменьшение глубины отверстия в стенке привело к более жесткому соединению.

Также было установлено, что моментная способность перфорированных балок с большим ВР плавно снижается с увеличением числа оборотов вслед за податливостью. С другой стороны, когда использовались меньшие отверстия, было обнаружено некоторое снижение прочности во время последних циклов (рис. 11, правая сторона).

На рис.12 для удобства сравнения. Видно, что наличие большого круглого отверстия (А3) с WOA в 6,2 раза больше, чем у образца С1, уменьшило наполовину несущую способность соединения, в то время как наименьшее отверстие, расположенное в самом дальнем положении от колонны грани (т.е. C1-400) не повлияло на поведение соединения по сравнению с соединением со сплошной неперфорированной балкой. Приведенные выше результаты показывают, что все геометрические параметры (форма, размер и положение отверстий) и их комбинация играют важную роль в повышении эффективности соединения при циклическом нагружении и не должны рассматриваться отдельно.

Оценка соединений перфорированной стальной балки с колонной, подвергающихся циклической нагрузке -400 и А3-200 (на 30 циклов).

РИСУНОК 12 Кривые момент-вращение сплошной балки, C1-400 и A3-200 (при 30 циклах).

5.2. Пластичность при вращении против WOA

Влияние WOA на пластичность при вращении соединения также было изучено, выяснив важность геометрических параметров, характеризующих конфигурации отверстий. Как показано на рис. 13, ротационная пластичность D _ϕ увеличивалась вместе с WOA. Однако сравнение B1 и C2 на расстоянии 200 мм и 400 мм от полки колонны (аналогично A2 и C3 на расстоянии 400 мм) на рис. 13а указывает на то, что аналогичный уровень пластичности может быть достигнут независимо от разницы в WOA.

РИСУНОК 13 Влияние WOA на пластичность при вращении (D _ϕ ).

Напротив, балки с одинаковой WOA могут иметь разные уровни пластичности, такие как A1 и C2 (аналогично B1 и C3) (рис.13б). Образец C3 с глубоким узким отверстием в стенке является показательным образцом, поскольку он обеспечивает более высокую пластичность соединения при вращении, в то время как его допустимый момент Виренделя также увеличен по сравнению с образцами A3 и B3. Поэтому использование отверстий C3 в перфорированных балках идеально. Как показано на рис. 13c, увеличение WOA на 38% для A3 по сравнению с B3 увеличило пластичность при вращении только на 2,9%. Таким образом, делается вывод, что это является доминирующим параметром, определяющим пластичность соединения при вращении вместе с формой отверстия в стенке.

5.3. Механизм Виренделя и предельное вращение

Глобальные силы сдвига, действующие на балку, воспринимаются стенкой, поэтому локальная сдвиговая жесткость перфорированной балки значительно снижается из-за потери большей части стенки. Передача поперечных сил по длине проема вызывает локальные изгибающие моменты, известные как моменты Виренделя, в Т-образных сечениях выше и ниже проема стенки [Chung et al ., 2001]. Под действием Виренделя вблизи отверстия стенки образуются четыре пластических шарнира, как показано на рис.14. Пластмассовые шарниры расположены вблизи углов проема или под определенными углами, что приводит к неравномерному большому прогибу между стороной с низким моментом и стороной с высоким моментом проема стенки, вызывая высокую деформацию сдвига в области проема и фланцев. .

Оценка соединений перфорированной стальной балки с колонной, подвергающихся циклическим нагрузкам пластиковых петель.

РИСУНОК 14 Механизм Виренделя вокруг отверстия в круглой стенке и расположение пластиковых петель.

Деформация Виренделя вносит дополнительный поворот в соединение RWS в месте проема, в отличие от соединений со сплошными балками, где вращение происходит на торце колонны, как показано на рис. 15. Это явление означает уровень деформации, развиваемой на лицевой стороне колонны и в области отверстия. Соответственно, пластическая деформация, развивающаяся в области отверстия, способствует концепции пластичности стальных рам, а также отодвигает пластическую деформацию от поверхности колонны и сварной части соединения, которая подвержена распространению трещин из-за усталостных нагрузок.

Оценка соединений перфорированной стальной балки с колонной, подвергающихся циклической нагрузке

РИСУНОК 15 Источник вращения в сплошных и перфорированных балках.

Известно, что механизм Виренделя контролируется критической длиной раскрытия [Tsavdaridis, D’Mello, 2011a, 2012a,b; Чанг и др. ., 2001; Liu and Chung, 2003], что означает, что любое увеличение длины проема приведет к увеличению локальных моментов Виренделя, действующих на тройники. Перфорированные балки с круглыми отверстиями показали преждевременное образование пластических шарниров по сравнению с балками с новыми отверстиями в стенках из-за их большой критической длины раскрытия. У образцов категории А1 (т. е. = 0,5h) к концу 27-го цикла (рис. 16) в окрестности отверстия образовалось 4 пластических шарнира, а у образцов с конфигурацией В и С и одинаковой глубиной раскрытия — четыре пластических шарнира. откидывается на два цикла позже, обеспечивая при этом более высокую пропускную способность Vierendeel.

Оценка соединений перфорированной стальной балки с колонной, подвергающихся циклической нагрузке формирование; слева: в 29-м цикле, справа: в 27-м цикле. слева: на 29-м цикле, справа: на 27-м цикле.17). Однако стоит отметить, что на соединения с конфигурацией C влияет открытое положение. Вращение увеличивалось по мере того, как отверстие С приближалось к поверхности колонны.

Потеря местного сопротивления сдвигу и увеличение моментов Виренделя вместе с неблагоприятным распределением напряжений вызывают значительную текучесть вблизи отверстия стенки и выдерживают высокие деформации при циклических нагрузках. Следовательно, соединение рассеивает больше энергии за счет более высокого неупругого вращения.Следовательно, соединение с перфорированной балкой с круглым отверстием в стенке обеспечивало наибольший поворот, в то время как соединение с перфорированной балкой с новым отверстием в стенке В показало большую деформацию Виренделя по сравнению с новым отверстием в стенке С (рис. 17). Таким образом, подтверждается, что форма проема в стенке по-разному влияет на допустимый изгибающий момент Виренделя, который сопротивляется развитию местных изгибающих моментов в верхней и нижней тройниковых секциях. С другой стороны, соединение RWS с новым большим отверстием C в стенке очень эффективно, поскольку оно устраняет влияние моментов Виренделя при обеспечении адекватного вращения.Кроме того, было замечено, что при использовании отверстий в стенке C характеристики линейного типа достигаются при изменении отношения do/h, в отличие от нелинейного поведения, обнаруженного для отверстий A и B. Это явление упрощает использование отверстий C. предсказывать. Кроме того, стоит отметить, что нижняя точка на рис. 17 (C1-400) является доказательством концепции рис. 12, на котором соединение с отверстием C1 на расстоянии 400 мм от полки колонны отражает то же поведение с соединение со сплошной неперфорированной балкой.

Также важно отметить, что соединения RWS достигли более высокой способности к неупругому вращению по сравнению с соединениями RBS1, изученными Pachoumis и др. . [2009]. Таким образом, определенные соединения RWS можно считать более эффективными для рассеивания сейсмической энергии.

5.4. Распределение напряжений и деформаций

Поведение соединения при циклических нагрузках существенно зависит от распределения напряжений вблизи отверстия в стенке.Верхние и нижние тавровые секции подвергались сочетанию напряжений, вызванных осевыми и поперечными силами от общего изгиба балки, а также местными моментами из-за действий Виренделя. Таким образом, механизм разрушения соединений должен быть всесторонне исследован с помощью распределения напряжений и деформаций.

Полки сплошной балки, близкие к соединению, поддавались первыми. По мере увеличения нагрузки податливая область расширялась до стенки балки. На более поздних циклах концентрация напряжений в зоне сварки увеличивалась, а пластические деформации развивались по всему сечению балки.На рис. 18 показаны напряжения фон-Мизеса, σ _e , а также эквивалентные пластические деформации , представляющие неупругое поведение соединения. Отмечено, что максимальное напряжение концентрируется в зоне сварки, что может привести к хрупкому разрушению соединения по разрыву шва уже на ранних стадиях циклического нагружения. Уравнения для напряжений фон-Мизеса и эквивалентных деформаций показаны ниже:org/10.1080/13632469.2014.935834

Опубликовано в Интернете:

11 сентября 2014 г.

РИСУНОК 18 Контурные графики напряжения по фон Мизесу (слева) и EPEQ (справа) в цикле 31 (нагрузка при 57,5 ​​мм).

где – эффективный коэффициент Пуассона для упругих и термических деформаций, рассчитанный при базовой температуре position являются важными параметрами для определения поведения соединения. Здесь на рис. 18 показано сходство распределения напряжений и деформаций вокруг сварных швов в обоих соединениях. Типичные пластические шарниры вокруг отверстия не образовывались, деформация Виренделя не наблюдалась.

В отличие от образца С1-400, все остальные соединения с перфорированными балками способствуют податливости вблизи отверстий в стенке, а вокруг интересующей области зафиксированы высокие напряжения. Как указано в FEMA 350 [2000], а также указано другими исследователями, такими как Джонс и др. .[2002] и Kazemi and Hosseinzadeh [2011], пластический шарнир, который формируется на лицевой стороне колонны, приводит к большим требованиям неупругой деформации к металлу сварного шва и окружающим зонам термического влияния. Эти условия потенциально могут привести к хрупкому разрушению. Таким образом, соединения либо со сплошной балкой, либо с образцом C1-400 имеют несколько нестандартные структурные характеристики и склонны к таким режимам отказа. Напротив, при изучении соединений с перфорированными балками, имеющими большие отверстия, расположенные на расстоянии 300 мм и 400 мм от полки колонны, вблизи соединений наблюдались низкие величины напряжения.

По максимальным узловым напряжениям фон Мизеса было установлено, что при больших отверстиях, расположенных на расстоянии 200 мм от полки колонны, величины напряжений в зоне сварки увеличивались, превышая при этом предел текучести материала. Это означает, что как глубина отверстия, так и параметры положения отверстия взаимосвязаны, влияя на величину и концентрацию напряжений. Как описано в FEMA 350 [2000], полностью закрепленные соединения балки с колонной должны быть сконфигурированы так, чтобы вызвать неупругое действие (т.е., формирование пластических шарниров) достаточно далеко от торца колонны, где производительность меньше зависит от материала и качества выполнения сварного соединения. На основании последних выводов было сделано заключение, что соединения RWS с глубиной раскрытия, равной 0,65 ч и 0,8 ч, на расстоянии S, равном 300 мм и 400 мм, работают идеально.

Для дополнительной иллюстрации влияния на распределение напряжений поведение образцов А1-300, А2-300 и А4-300 на цикле 13 показано на рис. 19. Было установлено, что при рассмотрении небольших отверстий большая площадь стенки и полки балки, а также вокруг зоны сварки испытывает большие нагрузки. По мере увеличения отверстия высокие напряжения фон-Мизеса в основном концентрировались вблизи отверстия в стенке; следовательно, концентрация напряжения вокруг фланца колонны была исключена. Следовательно, отверстия глубиной , равной 0,8 ч, более успешно распределяют напряжения локально, вокруг перфорации, допуская развитие пластической деформации только в зоне контролируемого отверстия, вдали от зоны сварки или полок балки.

Оценка соединений перфорированной стальной балки с колонной, подверженных циклическим нагрузкам распределение (нагрузка при 8,6 мм) в цикле 13.

РИСУНОК 19 Влияние параметра d _o на распределение напряжения (нагрузка при 8,6 мм) в цикле 13.

5.5. Местное выпучивание

По мере увеличения смещения образцы испытали местное выпучивание стенки между краями отверстия и торцом колонны, а также локальное выпучивание полки при больших пластических поворотах. Локальное коробление стенки в основном было замечено в небольших отверстиях (= 0,5h). Выпучивание полотна не происходило в отверстиях, равных 0,8 ч, так как механизм Виренделя был доминирующим видом разрушения.

На рис. 20 показано, что стенка балки с новыми отверстиями в стенке B1 и C1 изгибалась локально при более высоких приложенных смещениях по сравнению с балкой с круглым отверстием A1, поскольку они обеспечивают более высокое сопротивление сдвигу перфорированной балки. Стенка балки с отверстием А1 сильно коробилась (на 29-м цикле отклонение стенки от плоскости больше 13 мм), а на 7-м.0 мм и 8,0 мм для отверстий B1 и C1 соответственно. Таким образом, можно сделать вывод, что круглые отверстия также с большей вероятностью будут способствовать локальному короблению тонких перемычек, что может еще больше повлиять на стабильность соединения.

РИСУНОК 20 Локальное изгибание полотна.

Кроме того, инициирование локальной потери устойчивости стенки привело к более высокому снижению прочности (рис. 21). Постепенное ухудшение прочности воспринимается для балок с большими отверстиями. Кроме того, на рис. 22 показано локальное изгибание стенки на краю отверстия A1 аналогично экспериментальному исследованию Янга и др. .[2009].

РИСУНОК 21 Снижение прочности после локальной потери устойчивости стенки.

Оценка соединений перфорированной стальной балки с колонной, подвергающихся циклической нагрузке экспериментальная работа Ян и др. . [2009].

РИСУНОК 22 Аналогичный режим отказа в FEM этого исследования и экспериментальной работы Янга и др. .[2009].

5.6. Рассеиваемая энергия (E)

Площадь в пределах гистерезисной кривой была рассчитана и представлена ​​в таблице 1 для оценки способности соединений рассеивать энергию. Это значение зависит как от допустимого момента, так и от предельного вращения балки. Было замечено, что рассеиваемая энергия увеличилась для всех соединений с использованием перфорированных балок по сравнению с соединением со сплошной неперфорированной балкой ( E = 80 (кНм) (рад)). Также стоит отметить, что, несмотря на значительное снижение (48-51 %) моментной способности образца А3 из-за его высокого WOA, рассеивание энергии уменьшилось лишь на 8-12 %.Это сравнение показывает высокую пластическую вращательную способность соединений RWS, в которых эффективность рассеяния энергии была значительно улучшена.

6. Пригодность новых балок для устройства полов

Желаемое поведение при циклической нагрузке (т. е. достаточное рассеивание энергии без существенной потери прочности и жесткости) может быть достигнуто путем соответствующего выбора формы, глубины и положения проема. Текущее исследование показало, что использование перфорированных балок в сочетании с новыми отверстиями в стенках B и C подходящего размера (т.e., WOA) являются отличной заменой традиционным круглым отверстиям в переборке, поскольку они обеспечивают достаточную устойчивость к моменту, а также обеспечивают высокую пластичность при вращении и поглощают значительное количество энергии. В то же время перфорированные балки с отверстиями B и C не испытывают высоких концентраций напряжений [Tsavdaridis and D’Mello, 2012a,b] и локальной потери устойчивости стоек на ранних стадиях [Tsavdaridis and D’Mello, 2011a] вблизи отверстия в стенке, так как они не чувствительны к большим усилиям сдвига из-за их узкой критической длины отверстия в верхнем тройнике; следовательно, они не склонны к критическому механизму Виренделя.

Влияние деформации вертикального сдвига стальных балок с использованием перфорированных профилей со стандартными формами отверстий в стенках (круглой, квадратной, удлиненной и шестиугольной) из-за железобетонной плиты, которая опирается поверх полки сжатой балки, было изучено в литературе [Lawson, 1987]. Тот же подход следует использовать для текущих конфигураций балки, в то время как ожидается, что влияние деформации сдвига из-за плиты будет значительно уменьшено из-за новой формы отверстий в стенке.

Способ контроля больших деформаций из-за железобетонной плиты заключается в обеспечении достаточного горизонтального сдвигового соединения между стальной балкой и металлическим настилом плиты, что обеспечивает композитную конструкцию. Это устранит чрезмерные деформации вблизи отверстий в стенках, а также предотвратит растрескивание плиты.

Основным недостатком широко используемых соединений RBS, особенно если они используются в качестве метода модернизации существующих конструкций, является то, что за счет уменьшения размера полки секции, на которой располагается плита перекрытия, время и стоимость восстановления (т.е., разрезая верхнюю полку) увеличивается, в то время как сдвиговое взаимодействие между стальной полкой балки и металлическим настилом плиты может быть поставлено под угрозу, и, таким образом, степень соединения при сдвиге. Следовательно, вертикальный сдвиг неизбежно уменьшается. С другой стороны, техника с так называемыми соединениями RWS может быть более практичной в вышеуказанных аспектах.

Таким образом, соединения RWS с новыми отверстиями в стенке могут быть признаны более практичными, если они соответствующим образом спроектированы для использования в сейсмостойких рамах, в то время как они также имеют другие преимущества по сравнению с круглыми отверстиями, обеспечивающими эффективное и контролируемое изготовление. в литературе.

7. Заключительные замечания и ограничения

Одним из важных общих сюрпризов землетрясения в Нортридже были широко распространенные и непредвиденные хрупкие разрушения в сварных соединениях стальной балки с колонной. Эффективный способ отодвинуть напряженную зону от соединения балки с колонной — уменьшить размер поперечного сечения балки. Хорошо известно, что использование вырезов во фланцах и стенках, расположенных близко к соединению, может рассеивать сейсмическую энергию и эффективно контролировать положение пластикового шарнира.

Настоящее исследование сосредоточено на использовании перфорированных балок с новыми формами отверстий в стенках, в то время как они были изготовлены с помощью процедуры вырезания, ведущей к изолированным отверстиям в стенках (т. е. широко разнесенным). Поведение новых соединений стальной балки RWS с колонной рассматривается здесь с помощью расчетов. Геометрические характеристики отверстия в стенке балки исследуются с целью изменить распределение напряжений и уменьшить нагрузку на соединение. Параметрическое исследование проводится на 28 моделях конечных элементов для изучения влияния конфигураций отверстия стенки (A, B и C), глубины отверстия () и расстояния отверстия от торца колонны (S) для изучения гистерезисного поведения. соединения.Установлено, что отверстия в стенке способствовали неупругому рассеиванию энергии соединения, поддерживая неупругое вращение.

Более подробно, введение паутины привело к уменьшению пропускной способности соединения. Начальная вращательная жесткость также снижается. Кроме того, сравнение WOA и вращательной пластичности показало, что отверстия B и C более желательны для использования в перфорированных балках по сравнению с отверстием A, особенно когда он равен 0.8 ч. Это также может привести к производству легких перфорированных балок с большими близко расположенными отверстиями в стенках (B и C) с глубокими стенками без ущерба для их несущей способности.

Кроме того, при параметрическом исследовании выявлено, что все геометрические параметры по-разному влияли на поведение связи. Изменение глубины раскрытия оказывает наибольшее влияние на прочность соединения и пластичность при вращении, независимо от расстояния S. Расстояние S незначительно влияет на прочность соединения и пластичность при вращении, но в основном влияет на поведение соединения. соединения с конфигурацией C1.Сделан вывод, что эффективное расстояние от торца колонны может быть предложено в зависимости от геометрии проема. Также понятно, что соединения с большим отверстием работают лучше, когда оно расположено дальше от лица колонны; минимизация концентрации напряжений в зоне сварки. С другой стороны, поведение соединений с малыми отверстиями в некоторой степени зависит от их фактического положения S. В соединениях с малыми отверстиями на расстоянии дальше от торца колонны эффект отверстия устраняется.

Финансирование

Д-р Цавдаридис хотел бы узнать о вкладе поддержки EPSRC DTG CASE (201324) и TATASTEEL за их щедрую поддержку.

РИСУНОК 1 Типичное соединение RBS и его расчетные параметры.

Конструкционные балки и колонны — Нью-Берлин, Висконсин

Стальные колонны и балкиСтальные колонны и балки Компания Superior Structural Corporation занимается производством конструкционной стали с 1972 года. , можно найти практически на каждой крупной строительной площадке.Наш семейный бизнес является поставщиком для этих объектов, способным доставить балки весом до 20 тонн на место в нужное время. Наша компания является членом Американского института стальных конструкций (AISC) и мы гарантируем качество своей работы. Варианты балок включают прямые, наклонные, скрученные и изогнутые. Компания Superior Structural Corporation, расположенная в Нью-Берлине, штат Висконсин, заработала репутацию благодаря способности производить высококачественные стальные элементы, нанимать квалифицированных производителей для производства конструкционной стали в соответствии с чертежами и оперативно доставлять такую ​​сталь нашим клиентам.Мы специализируемся на производстве ферм из конструкционной стали, оснований машин из сверхпрочной стали, платформ из конструкционной стали; изготовление на заказ декоративных перил, поручней из труб, каркасов мусорных ворот, козырьков, стальных лестниц, винтовых лестниц, антресолей, подиумов; поставка материалов для перекрытий и настила; и наличие квалифицированных рабочих-металлистов для монтажа всей нашей продукции. Сегодня мы хорошо известны тем, что поставляем строительные конструкции из высококачественной стали. Если вы работаете подрядчиком на государственной службе, наша сертификация WBE делает Superior Structural Corporation правильным выбором. Запрос a Цитата Портфели Структурные колонны и балки Возможности О нас Возможности Проекты О нас Типичные клиенты Жилые комплексы и здания Архитекторы Церкви Правительственные здания Домовладельцы Отели Муниципалитеты Музеи Розничные магазины Школы и колледжи Торговые центры Зоопарки Обслуживаемые отрасли Исправительные учреждения Ферма и сельское хозяйство Государственное строительство и проекты Дома и поместья Производство Розничная торговля и торговые центры Школы и университеты Общая информация Все установки в соответствии с требованиями OSHA Сертифицированные сварщики Семейный Гарантия «Качество, которое вас порадует» Член Американского института стальных конструкций Размер завода: 28 000 кв. цех по изготовлению ножек с офисами Производство от 500 до 2000 тонн в год Продажи от 2 000 000 до 7 400 000 долларов в год с 1997 года Висконсин, сертифицированный WBE Торговые ссылки Anderson Ashton, Inc. 2746 С. 166-я улица, Нью-Берлин, Висконсин Телефон: (262) 786-4640 Blast Cleaning Technologies, Inc. 6682 У. Гринфилд-авеню, Уэст-Эллис, Висконсин Телефон: (262) 785-7577 Джеральд Нелл, Инк. W229 N1680 Вествуд Драйв, Вокеша, Висконсин Телефон: (262) 513-3750 Краус-Андерсон Строительство 4125 Terminal Drive, Suite 200, МакФарланд, Висконсин Телефон: (608) 838-5444 Компания Редмонд W228 N745 Westmound Drive, Вокеша, Висконсин Телефон: (262) 549-9600 Строительные услуги VJS W233 N2847 Roundy Circle West, Пьюоки, Висконсин Телефон: (262) 542-9000 к началу страницы Возможности Материалы Широкие полочные балки  Стальные трубы Стальные трубы           ASTM A-36 или A992/A572-50 ASTM A-500 класс B или A-513 Список оборудования (4) Сварочные станции для тяжелых конструкций (3) Сварочные станции для различных и легких конструкций (2) Портативные штамповочные прессы Whitney (1) Heck Industries Model 9000 Bevel-Mill (1) Система плазменной струи Knuth с Hypertherm MicroEDGE — режущая кромка 65×138 дюймов; 787 дюймов в минуту с быстрой подачей; Грузоподъемность стола 205 фунтов/фут2 (1) Робот CRII 1040 для плазменного копирования с ЧПУ Daito Verascope с технологией Hypertherm HPR       Высокопроизводительная плазменная технология; Robot Travel 27 ¾” x 40” x 15 ¾”; 100’-0”       в минуту быстрая подача; Грузоподъемность материала 350 фунтов/фут (5) Ручные кислородно-ацетиленовые горелки (1) Полуавтоматическая горелка для тарелок (2) 5-тонные мостовые краны (2) 3-тонные мостовые краны (1) 2-тонный мостовой кран (1) Окрасочная станция (1) Combi Lift C14000 — разнонаправленный, грузоподъемностью 14 000 фунтов (1) Полуприцеп с (3) 48-футовыми прицепами (1) Бортовой грузовик большой грузоподъемности; Грузоподъемность 15 тонн (1) Бортовой грузовик средней грузоподъемности; Грузоподъемность 6 тонн (1) Пикап для тяжелых условий эксплуатации с возможностью установки (1) Листогибочный пресс 300 тонн (1) Ножницы 3/8 дюйма (1) 120-тонный одиночный пробивной пресс (1) 18-дюймовая ленточная пила (1) 38-дюймовая ленточная пила Peddinghaus – возможности скоса (1) 90-тонный Piranha Ironworker — пробивает отверстия и пазы, срезает пластины и углы, а также делает надрезы. Производственные операции Гибка бурение Шлифовка Митинг Картина Порошковое покрытие — аутсорсинг Штамповка Прокат — аутсорсинг Распиловка Сварка Наш магазин-магазин Изображения Ленточная пила 18 « bandsaw18inch Bandsaw18inch ленточная пила 38″ randsaw38inch 0 Ironworker 90 тонн Ironworker90TON ROTBLDRILL90TON Portbrdrill-1 Портативное управление # 2 Portbrdrill-2 Листогибочный пресс 300 тонн Листогибочный пресс_300 тонн Пуансон 120 тонн Пуансон 220 тонн Ножницы Ножницы Гусеничный резак Гусеничный резак вернуться к началу Проекты Завершенные проекты D Средняя школа eKalb  Владелец: Школьный округ № 428    Общины Декалб. Архитектор: Armstrong, Torseth, Skold, & Rydeen, Inc. Контракт: 4 880 000 долларов 90 880 Завершение:  2011  Работы: конструкционная сталь, разная сталь, стальные балки, металлический настил  Пристройка и ремонт средней школы Greenfield, плавательный бассейн, районное управление и ремонтное здание  Владелец: школьный округ Гринфилд, . Архитектор: Eppstein Uhen Architects, Inc.  Контракт:  3 100 000 долларов  Завершение:  2010  Работа: Конструкционная сталь, Разная сталь, Стальные балки, Металлический настил  Affiliated Foods Midwest  Владелец: Affiliated Foods Midwest, Inc. Архитектор: Объединенная корпорация изолированных конструкций Контракт:  2 700 000 долларов  Завершение:  2009  Работа: конструкционная сталь, разная сталь, стальные балки, металлический настил  FedEx Ground – склад Menomonee Falls Distribution  Владелец: 2015 Menomonee Falls, LLC Архитектор: Ruedebusch Development & Construction, Inc. Контракт: 1 214 600 долларов  Завершение:  2015  Работа: конструкционная сталь, стальные балки, металлический настил, разные стали  Центр бизнес-технологий W.C.T.C.  Владелец: Технический колледж округа Вокеша, . Архитектор: Zimmerman Design Group Контракт:  1 200 000 долларов  Завершение:  2001  Работа: Конструкционная сталь, Разная сталь, Стальные балки, Металлический настил Музей гражданской войны Кеноша Владелец: г. Кеноша Архитектор: Партнерство по дизайну Энгберга Андерсона Контракт:  1 100 000 долларов  Завершение:  2008  Работа: Конструкционная сталь, Разная сталь, Стальные балки, Металлический настил  Учебный центр Milwaukee Bucks Владелец: ООО «Дир Дистрикт» Архитектор: Eppstein Uhen Architects, Inc. Контракт: 985 000 долларов США Завершение: 2016 г. Работа: конструкционная сталь, стальные балки, металлический настил, разные стали   Текущие проекты Связанный Банк — Mequon Владелец: Asident Bank N.a. Архитектор: Ranka Контракт: $ 342 000 Завершение: в прогрессе Работа: Структурная сталь, Разная сталь, Лестница, Ворота, Лестница, Перила вернуться к началу

Крепление балки к колонне

Я представляю колонку, которая выглядит примерно так.

Нижняя плита устанавливается на фундамент, а после установки регулировочный винт заделывается в бетонную плиту.

Эти колонны обычно поставляются с различными накладками, в зависимости от того, хотите ли вы использовать колонну для поддержки стальной или деревянной балки и какое соединение требуется. Соединения со стальными балками могут быть зажимными, сварными или болтовыми. Соединения с деревянными балками могут быть выполнены с помощью гвоздей или болтов. Вот ссылка на некоторые схемы типичных крышек.

Quality Manufacturing INC., производитель ADJUSTA-COLUMN. Телескопические цокольные столбы, леденцы, домкраты и цокольные столбы.

Я подозреваю, что колонка, с которой имеет дело Джозеф, имеет заглавную букву H. Ушки забиваются и загибаются вокруг нижней полки двутавра. Если проушины согнуты для плотного захвата фланца, они МОГУТ обеспечить достаточную защиту от бокового смещения без дополнительных болтов или сварки, но это зависит от ожидаемых расчетных боковых нагрузок для конкретной установки.

Соединение колонны с балкой является обязанностью зарегистрированного специалиста по проектированию. Инструкции по установке изготовителей колонн и отчеты ICC-ES зависят от проектировщика и того, что будет принято должностным лицом здания. Конструктор может сказать, что зажимов достаточно, или указать сварку или болты.

Код не так ясен, как мог бы быть по этому вопросу.

IRC R407.3 требует фиксации нижних концов колонн. Исключение составляют определенные столбцы высотой менее 48 дюймов при соблюдении других условий.Это ничего не говорит о сдержанности на верхнем конце.

Замечание Джерри по поводу раздела принято к сведению, но я думаю, что R502.9 дает самую четкую ссылку на ситуацию. Нет аналогичной ссылки на соединение между колоннами и балками в секции стального каркаса перекрытия. Замечание Джима по поводу R301.1 правильное, и оно действительно применимо, но, вероятно, нужно быть зарегистрированным профессионалом в области дизайна, чтобы привести убедительные аргументы в пользу того, что один только H-образный зажим либо подходит, либо не подходит в данной ситуации.

Что касается применимости раздела 502.9 в разделе «деревянный каркас пола» к колоннам и балкам из дерева или стали, это не первый случай, когда код перешел в другие разделы. Например, графики прибивания гвоздей для каркаса пола и каркаса крыши приведены в разделе, посвященном каркасу стен.

Суть в том, что физике все равно, сделаны ли колонна и балка, поддерживающие каркас пола, из дерева или стали. Верхний конец нуждается в надежном соединении с балкой.Насколько прочная и какая связь ложится на плечи проектировщика здания, а последнее слово за строительным чиновником остается за СО.

Frontiers | Соединения балки с колонной со съемными рассеивающими энергию пластинами

Введение

Стальные конструкции часто используются в сейсмических районах из-за их пластичности, высокой способности рассеивания энергии и относительно быстрой и простой конструкции. Разрушение конструкций после землетрясений в Нортридже в 1994 г. и в Кобе в 1995 г. показало, что классические соединения балок и колонн имеют хрупкое поведение.Большинство соединений вышли из строя из-за концентрации напряжений в сварных швах, дефектов материала или дефектов сварки. Классическая конструкция стальных конструкций оказалась неэффективной. Таким образом, требование пластического разрушения было введено путем обеспечения развития пластического шарнира на концах балок и в основании колонн, а также на первом этаже конструкции (Энгельхардт и Хусейн, 1993).

До землетрясений в Нортридже и Кобе соединения считались либо полностью жесткими, либо штифтовыми.В 1990-х годах было доказано, что большинство соединений, спроектированных как полностью жесткие, на самом деле ведут себя как полужесткие. То же самое наблюдалось и для штифтовых соединений.

В соответствии с Еврокодом 3, части 1–8 (CEN EN., 2005), соединение, стойкое к моменту, должно иметь три основные характеристики: жесткость ( S _{j, ini} ), сопротивление изгибающему моменту ( M _{j , Rd} ) и способность к пластической деформации, пластичность или способность к вращению (Φ _u ).

По значениям жесткости соединения можно разделить на штифтовые, полностью жесткие и полужесткие. Шарнирные соединения должны передавать внутренние силы без возникновения значительных изгибающих моментов, которые могут воздействовать на соединяемые элементы конструкции. Полностью жесткое соединение имеет высокую вращательную жесткость, а полужесткое соединение не удовлетворяет критериям полностью жесткого или штифтового соединения.

По сопротивлению изгибающему моменту соединения можно классифицировать как штифтовые, полнопрочные и частично прочные.Соединение с полной прочностью развивает больший изгибающий момент, чем пластический изгибающий момент соединяемых элементов. Таким образом, податливость появится в самом слабом конструктивном элементе, соединенном в стыке.

С учетом представленных выше классификаций можно составить следующую общую классификацию с учетом обоих аспектов:

• полная прочность и жесткие соединения,

• Полнопрочные и полужесткие соединения,

• Частичная прочность и жесткие соединения,

• Частичная прочность и полужесткие соединения,

• штифтовые и полужесткие соединения,

• Штифтовые соединения.

Знание поведения соединения важно, поскольку можно оценить порядок формирования пластического шарнира в конструкции и механизм разрушения.

Как правило, полнопрочные соединения балки с колонной предназначены для обеспечения образования пластического шарнира в соединении или в балке, что позволяет избежать пластических деформаций колонн. Это требование выполняется путем варьирования характеристик компонентов соединения. Хотя существует множество технических решений для моментных соединений, наиболее часто используемым типом является соединение торцевой пластины с помощью болтов или приваривание балки непосредственно к колонне.Оба соединенных конструктивных элемента имеют двутавровое или двутавровое сечение. Все компоненты этого соединения могут влиять на поведение: тип торцевой пластины (точная, расширенная или расширенная с ребрами жесткости), толщина торцевой пластины (Venghiac et al., 2017), диаметр болта, сжатие или растяжение ребер жесткости на стенке панели колонна и ребро жесткости на стенке колонны.

Предыдущие исследования классических соединений балки с колонной

Многие экспериментальные и численные исследования классических сварных или болтовых соединений показали их уязвимость, проявляющуюся в хрупком разрушении с ограниченной пластичностью или без нее.Т-образные соединения, изученные Свонсоном и Леоном, разрушились из-за разрушения сечения штока или в режиме разрушения болта растяжения, которые были наиболее внезапными и хрупкими видами разрушения, наблюдаемыми для этих соединений (Свансон и Леон, 2000). Другим примером является сборное соединение стальной балки с колонной, изученное Hu et al. (2014), которые также показали ограниченное рассеивание энергии и хрупкое разрушение. Другие исследования улучшили процедуры, используемые в анализе методом конечных элементов, за счет использования модели болта SHELL вместо реалистичной трехмерной модели болта (Moshaly et al., 2011), или путем включения в анализ различных алгоритмов для контактов, связей нелинейного сдвига (Diaz et al., 2011; Brunesi et al., 2014).

Поэтому были использованы различные типологии для перемещения образования пластического шарнира от соединения к балке. Этого можно добиться, добавив выступы или горизонтальные соединения поверх полок балки и сварив их на месте. Другое решение концентрации пластических деформаций в балке может быть достигнуто за счет уменьшения сечения балки.Это можно сделать, обрезав часть полок балки: уменьшенное сечение балки (RBS) или вырезав отверстия в стенке балки: уменьшенное сечение стенки (RWS).

Проведенное Цавдаридисом исследование соединений с балками RBS или RWS подтвердило хорошее поведение с точки зрения распределения напряжений при циклических нагрузках (Tsavdaridis and Papadopoulos, 2016; Naughton et al., 2017). Важным критерием является то, что соединение должно иметь достаточную прочность и жесткость, чтобы передавать напряжения текучести в ослабленном сечении балки, далеко от соединения, чтобы обеспечить механизм «слабая балка-сильная колонна», т. е. обеспечить формирование пластического шарнира в балке.Другой важной целью геометрии RBS была защита стального соединения (торцевая пластина, болты, сварные швы, фланец колонны) от пластификации (Sofias et al., 2014).

Все эти исследования показали, что RBS и RWS являются хорошим решением для обеспечения пластичности стальных конструкций, хотя бывают ситуации, когда в соединении предпочтение отдается пластиковому шарнирному формированию. Соединения состоят из пластин, специально разработанных для того, чтобы прогибаться под нагрузкой и рассеивать сейсмическую энергию. Некоторые примеры включают: соединение демпфера PI (Koetaka et al., 2005), соединение со щелевым демпфером (Chan and Albermani, 2008; Oh et al., 2009; Saffari et al., 2013), соединения с двойным разъемным тройником (DST) (Herrera et al., 2013; Bravo and Herrera, 2014 ; Latour and Rizzano, 2015; Tong et al., 2016), диссипативные стыковые соединения (Calado et al., 2013; Valente et al., 2017a,b) или соединения с помощью болтов из сплава с памятью формы (Wang et al., 2015 ; Ям и др., 2015).

Предлагаемые соединения балки с колонной с рассеивающими энергию пластинами

Обеспечение формирования пластикового шарнира в соединении имеет ряд преимуществ.Наиболее значимыми являются возможность восстановления функции поврежденного здания в короткие сроки с низкой трудоемкостью и затратами на ремонт, возможность проектирования соединения с выполнением любых требований по прочности и жесткости. Кроме того, формирование пластического шарнира в балке или в стыке лобовой плиты приводит к сложному и дорогостоящему ремонту поврежденных элементов: концов балки и лобовых плит.

По этой причине мы считаем, что этим типам соединений следует уделять больше внимания.На кафедре строительной механики строительного факультета г. Яссы изучается ряд соединений балки с колонной со съемными рассеивающими пластинами. Часть этих соединений была вдохновлена ​​демпферами TADAS и ADAS (Tsai et al., 1993) с использованием таких форм диссипативных пластин. Было рассмотрено несколько вариантов, в том числе прямоугольные прямые или изогнутые пластины (рис. 1), обладающие хорошей рассеивающей способностью. Балка этого соединения опирается на консоль колонны посредством круглого стержня, приваренного к нижней полке балки.Верхний фланец соединен с одним концом рассеивающей пластины, которая другим концом прикреплена к фланцу колонны. Круглый стержень позволяет вращать балку на консоли колонны. При сейсмических воздействиях вращение луча будет воздействовать на рассеивающую пластину, которая начинает поддаваться, что приводит к диссипации сейсмической энергии.

Рисунок 1 . Соединения балки с колонной с различными вариантами рассеивающих пластин: (A) одна прямая пластина, (B) одна изогнутая пластина, (C) несколько прямых пластин, (D) несколько изогнутых пластин и (E) одна прямая пластина — экспериментальная модель.

Модель конечных элементов

Для анализа одного из этих соединений при циклической нагрузке была разработана конечно-элементная модель с использованием программного обеспечения для моделирования методом конечных элементов ANSYS. Модель состоит из одной прямоугольной рассеивающей пластины, прикрученной сверху к концу балки и снизу к полке колонны. Для упрощения модели учитываются только рассеивающая пластина, болты и небольшой участок полки колонны. Деформациями колонны и балки пренебрегаем.Размеры пластины 290 мм × 170 мм × 15 мм. Марка стали S235, а болты имеют класс прочности 10,9. Секция полки колонны определяется как неподвижная опора, и нагрузка прикладывается к верхним болтам. Протокол нагрузки соответствует AISC (ANSI/AISC 341, 2016) с добавлением двух дополнительных циклов при θ = 0,05 рад. Значения локальных перемещений на верхних болтах диссипативной пластины определялись геометрически по θ. Поведение соединения при циклической нагрузке представлено на рисунке 2.Смещение (Δ), приложенное к верхней части диссипативной пластины, отложено по горизонтальной оси, а реакция силы (F) по вертикальной оси. Реакция силы получается с помощью зонда, в котором было применено смещение. Гистерезисный отклик показывает удовлетворительное пластичное поведение. Однако эти результаты должны быть подтверждены экспериментальными испытаниями.

Рисунок 2 . Конечно-элементная модель соединения балки с колонной с одной прямой диссипативной пластиной: (A) геометрия конечного элемента в ANSYS и (B) кривые сила-перемещение.

Это соединение может быть спроектировано с большим количеством пластин, что обеспечивает более высокую жесткость соединения, устойчивость к изгибающему моменту и рассеивание энергии. После сильного землетрясения поврежденные рассеивающие пластины можно легко заменить, сняв болты. Кроме того, во время этой операции не требуется временная поддержка балки. Рассеивающие пластины могут быть расположены в других положениях и могут иметь различные формы и размеры для повышения эффективности соединения.Следовательно, могут быть разработаны различные категории соединений с точки зрения прочности и жесткости.

Другие виды соединений, изучаемые на нашем факультете, снабжены специальными устройствами для восприятия возникающих в соединении перерезывающих усилий. Компоненты и поведение при циклическом нагружении будут представлены в следующих статьях, так как это соединение является объектом патента, который находится в стадии подачи заявки.

Будущие исследования должны быть сосредоточены на определении поведения этих соединений при циклических воздействиях и реакции (с точки зрения смещения этажа, общей прочности) различных конструкций стального каркаса, оснащенных этим типом соединений. Мы считаем, что эти соединения являются шагом вперед в проектировании соединений балки с колонной со съемными рассеивающими энергию пластинами для стальных конструкций.

Вклад авторов

Все авторы работали над статьей в равной степени.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

ANSI/AISC 341.(2016). Требования к сейсмостойкости зданий из металлоконструкций . Чикаго, Иллинойс: Американский институт стальных конструкций.

Академия Google

Браво, М., и Эррера, Р. (2014). Работа при циклической нагрузке составных Т-образных вставок для соединений с двойным Т-образным моментом. Дж. Констр. Сталь рез. 103, 117–130. doi: 10.1016/j.jcsr.2014.08.005

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Брунези, Э. , Нашимбене, Р., и Рассати, Г. А. (2014). Реакция частично защемленных болтовых соединений балки к колонне при циклических нагрузках. Дж. Констр. Сталь рез. 97, 24–38. doi:10.1016/j.jcsr.2014.01.014

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Каладо, Л., Проенса, Дж., Эспинья, М., и Кастильони, К. (2013). Гистерезисное поведение диссипативных болтовых предохранителей для сейсмостойких стальных каркасов. Дж. Констр. Сталь рез. 85, 151–162. doi:10.1016/j.jcsr.2013.02.016

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

CEN EN. (2005). 1993-1-8 Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций – Часть 1–8: Проектирование соединений .Брюссель: Европейский комитет по стандартизации.

Академия Google

Чан, Р.В.К., и Альбермани, Ф. (2008). Экспериментальное исследование стального щелевого демпфера для пассивного отвода энергии. англ. Структура 30, 1058–1066. doi:10.1016/j.engstruct.2007.07. 005

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Диас, К., Виктория, М., Марти, П., и Керин, О.М. (2011). КЭ-модель расширенных концевых плит балки и колонны. Дж. Констр. Сталь рез. 67, 1578–1590.doi:10.1016/j.jcsr.2011.04.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Энгельхардт, доктор медицины, и Хусейн, А.С. (1993). Показатели циклической нагрузки сварных фланцево-болтовых соединений стенки. Дж. Структура. англ. 119, 3537–3550. doi: 10.1061 / (ASCE) 0733-9445 (1993) 119: 12 (3537)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Эррера Р., Браво М., Гомес Г. и Аэдо Г. (2013). Характеристики составных Т-образных вставок для соединений с двойным Т-образным моментом. Дж. Констр.Сталь рез. 88, 289–295. doi:10.1016/j.jcsr.2013.05.022

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ху Ф., Ши Г., Бай Ю. и Ши Ю. (2014). Сейсмические характеристики соединений сборных стальных балок с колоннами. Дж. Констр. Сталь рез. 102, 204–216. doi:10.1016/j.jcsr.2014.07.012

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Коетака Ю., Чусилп П., Чжан З., Андо М., Суита К., Иноуэ К. и др. (2005). Механические свойства моментной связи балки с колонной с гистерезисными демпферами для слабой оси колонны. англ. Структура 27, 109–117. doi:10.1016/j.engstruct.2004.09.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Латур, М., и Риццано, Г. (2015). Расчет Х-образных двойных разъемных тройников с учетом взаимодействия момента и сдвига. Дж. Констр. Сталь рез. 104, 115–126. doi:10.1016/j.jcsr.2014.10.015

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мошали, Э., Эль-Хевейти, М., Абу-Эльфат, Х., и Осман, М. (2011). Конечно-элементный анализ соединений балки с колонной в стальных рамах при циклической нагрузке. Александрия Инж. Дж. 50, 91–104. doi:10.1016/j.aej.2011.01.012

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нотон, Д. Т., Цавдаридис, К. Д., Маравеас, К., и Николау, А. (2017). Расчет сдвига стальных сейсмостойких рам с уменьшенным сечением стенки и соединениями с уменьшенным сечением балки. Перед. Построенная среда. 3:59. doi:10.3389/fbuil.2017.00059

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

О, С. Х., Ким, Ю. Дж., и Рю, Х.С. (2009). Сейсмические характеристики стальной конструкции с щелевыми амортизаторами. англ. Структура 31, 1997–2008 гг. doi:10.1016/j.engstruct.2009.03.003

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Саффари, Х., Хедаят, А.А., и Пурсадеги Неджад, М. (2013). Соединения Post-Northridge с щелевыми демпферами для повышения прочности и пластичности. Дж. Констр. Сталь рез. 80, 138–152. doi:10.1016/j.jcsr.2012.09.023

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Софиас, К.Э., Калфас, К.Н., и Пахумис, Д.Т. (2014). Экспериментальный и МКЭ анализ соединений торцевой пластины с уменьшенным моментом сечения балки при циклической нагрузке. англ. Структура 59, 320–329. doi:10.1016/j.engstruct.2013.11.010

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Суонсон, Дж. А., и Леон, Р. Т. (2000). Стальные болтовые соединения: испытания Т-образных компонентов. Дж. Структура. англ. 126, 50–56. doi: 10.1061 / (ASCE) 0733-9445 (2000) 126: 1 (50)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тонг, Л., Чен Ю., Чен Ю. и Фанг К. (2016). Циклическое поведение соединений балки с колонной с соединителями из литой стали. Дж. Констр. Сталь рез. 116, 114–130. doi:10.1016/j.jcsr.2015.09.005

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Tsai, K.C., Chen, H.W., Hong, C.P., and Su, Y.F. (1993). Проектирование амортизаторов энергии из стальных треугольных пластин для сейсмостойкого строительства. J. Спектры землетрясений 9, 505–528. дои: 10.1193/1.1585727

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Цавдаридис, К. Д. и Пападопулос Т. (2016). КЭ-параметрическое исследование болтовых соединений балки-колонны RWS с ячеистыми балками. Дж. Констр. Сталь рез. 116, 92–113. doi:10.1016/j.jcsr.2015.08.046

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Валенте, М., Кастильони, К., и Каньилмаз, А. (2017a). Численные исследования ремонтопригодных болтовых диссипативных предохранителей для сейсмостойких металлоконструкций. англ. Структура 131, 275–292. doi: 10.1016/j.engstruct.2016.11.004

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Валенте, М., Кастильони, К., и Каньилмаз, А. (2017b). Сварные предохранители для диссипативных соединений балки с колонной композитных стальных рам: численный анализ. Дж. Констр. Сталь рез. 128, 498–511. doi:10.1016/j.jcsr.2016.09.003

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Венгиак, В. М., Сташков, М., и Будеску, М. (2017). «Анализ privind îmbinărilegrindă-stâlp cu şuruburi», в материалах 15-й Национальной конференции по стальным конструкциям с международным участием – 15 CONMET (румынский), 227–234.

Академия Google

Ван В., Чанк Т. М. и Шао Х. (2015). Сейсмостойкость стыков балки-колонны с арматурой из SMA, усиленной стальными уголками. Дж. Констр. Сталь рез. 109, 61–71. doi:10.1016/j.jcsr.2015.02.011

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Yam, M.C.H., Fang, C., Lamd, A.C.C., and Zhang, Y. (2015). Численное исследование и практическое проектирование соединений балки с колонной из сплавов с памятью формы. Дж. Констр. Сталь рез. 104, 177–192. doi:10.1016/j.jcsr.2014.10.017

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Соединение двутавровой балки с коробчатой ​​колонной с помощью вертикальной пластины, проходящей через колонну

В стальных зданиях круглые полые профили (CHS) имеют ряд преимуществ, таких как равномерное поведение во всех направлениях, возможность получения композитного поведения за счет бетонного заполнения, отсюда высокая прочность, стабильность и хорошая огнестойкость. Более того, их эстетическая привлекательность имеет большой потенциал для влияния на выбор лиц, принимающих решения (архитектора, владельца здания).Однако в современной практике профили ЧС не получили широкого распространения из-за сложности и дороговизны деталей их соединения. Их соединения изготавливаются с использованием большого количества сварных швов и локальных ребер жесткости, что обуславливает высокую себестоимость и энергоемкость изготовления, а также низкую надежность конструкции при экстремальных нагрузках. В качестве возможного решения проблемы изготовления сложных соединений полых профилей в этой статье освещаются возможности, предоставляемые технологией лазерной резки (LCT). LCT, освобожденный от ограничений традиционных методов резки (таких как большие зоны термического влияния, высокая потребность в обслуживании, скорость от низкой до умеренной, низкая точность и низкое качество режущей кромки), может упростить изготовление соединений полых профилей, обеспечивая существенная экономия затрат на производство стали и отходов материалов. В этой статье обобщаются проблемы, связанные с изготовлением соединений трубчатых конструкций, и представлен обширный обзор литературы, содержащий рекомендации по проектированию, касающиеся соединений полых профилей, использования различных материалов (высокопрочная сталь, нержавеющая сталь) и конфигураций (внешняя диафрагма, сталежелезобетонный композит). , проходные, стыки ферм). В нем представлены параметры процесса LCT применительно к различным сталям (углеродистая, высокопрочная, нержавеющая сталь), структурная целостность профилей, вырезанных лазером (проблемы, связанные с зоной термического влияния, статическими и усталостными свойствами, влиянием состояния поверхности, геометрией резки и сварка), доступные возможности структурной резки (для отверстий под болты, перфорации балок, профилей открытого и полого сечения), допуски на резку, а также их влияние на сварку, а также стоимость LCT и воздействие на окружающую среду.Наконец, были представлены текущие результаты продолжающегося европейского исследовательского проекта, в котором изучается изготовление швов полых профилей с использованием LCT.