锚固系统的杆-钢-梁连接:杆焊接,脆性失效和替代连接

连续拉杆是轻型框架结构中抑制剪力墙倾覆的常用方法。然而,将杆固定在钢梁中是很有挑战性的,因为固定物通常与钢梁的腹板对齐,因此不能穿过钢梁。另一方面,焊接会导致焊条或接头的脆性和断裂,特别是在高强度钢焊条和接头中。Simpson Strong-Tie®ATS-SBC钢梁连接器还提供了一种使用高强度棒的有效替代方案,它配有一个钢板,其平坦的边缘可以焊接到钢梁或嵌万搏manbext手机注册入板上,而不会发生脆性失效。Simpson Strong-Tie的Scott万搏manbext手机注册 Fischer p.e.在下面的帖子中解释了我们实验室测试的结果。
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灯具结构锚固测试

我开始做一个由四部分组成的关于如何连接器,紧固件测试和冷成型钢制产品经过测试和载荷。我意识到holdown测试和评估是相当不同的木材连接器测试,所以有一个额外的帖子,坚持。我们已经发表了几篇关于混凝土锚杆测试的文章(在这里在这里)但是,但我意识到我从未做过关于我们如何通过ICC-EC398和AC399进行测试和装载率混凝土产品的合适帖子。

AC398 -轻框架建筑用混凝土冷弯钢接头现浇和AC399 -用于光框的混凝土中铸造专有螺栓施工是与现浇混凝土产品相关的两个验收标准。

ACI 318附录D未考虑嵌入混凝土中的冷成型钢连接件,因此有必要制定评估这些类型连接件的标准。AC398涵盖的一些产品示例如下:马萨泥地锚,CBSQ邮政基地,而且STHD holdown.

马萨泥地锚
马萨泥地锚
CBSQ邮政基地
CBSQ邮政基地
STHD holdown
STHD holdown

ACI 318附录D介绍了现浇锚的设计。然而,设计方法仅限于几种标准螺栓类型。

ACI 318附录D浇注锚
ACI 318附录D浇注锚

有许多地脚螺栓产品的专有功能不属于ACI 318的范围,因此AC399通过建立测试程序来评估现浇专用锚来填补这一空白。Simpson Strong Tie SB和SSTB锚栓是我们根据AC399测试的两个锚系列。万搏manbext手机注册

SB锚螺栓
SB锚螺栓
SSTB地脚螺栓
SSTB地脚螺栓

SB和SSTB锚具有扫掠几何结构,可增加螺栓锚固端的混凝土保护层,使其能够在1¾“边缘距离的情况下实现更高的荷载。SSTB采用双弯固定,而SB采用板垫圈和双螺母。

AC398(混凝土连接器)和AC399(专有螺栓)在其测试和评估方法中类似。AC398寻址张力和剪切载荷,而AC399仅限于张力载荷。测试至少需要5个测试标本。这些是AC398和AC399的允许负载方程:

AC398  - 允许的负载方程
AC398 - 允许的负载方程
AC399  - 允许的负载方程
AC399–容许荷载公式

为便于比较,以下是标准AC13的托梁吊架容许载荷方程:

允许的负载=最低的终极/ 3

先不说希腊字母的泛滥,这些术语在干什么?

N(或V)为平均最大测试负载。我还记得统计学课上的计算平均数。当我们做这些计算时,其他的都要查。

(1 - K x COV)使用K作为统计单向耐受因子,以90%的置信度建立5%分位数。这一术语是为了确保95%的实际测试强度将超过5%分位数值,置信度为90%。COV是变异系数,它是对测试结果变化程度的衡量。对于相同的平均极限载荷,较高的冠状病毒将导致较低的允许载荷。

最小所需的5个测试,k值为3.4,随着运行更多的测试,它会减少。作为k降低,允许的负载增加。在实践中,我们通常为我们评估的每个安装运行7到10个测试。

表A2.1 -在90%置信度下评估特征容量的K值
表A2.1 -在90%置信度下评估特征容量的K值

RD是地震减少因素,1.0用于地震设计类别A或B,以及所有其他类别的0.75。这类似于您在附录D锚计算中可以做的,其中更高地震区域的锚固容量减少0.75。

RS.和RC还原因素是考虑测试的钢或混凝土强度高于指定的强度。两个验收标准如何应用这些因素存在一些差异,这对该讨论并不重要。φ是强度减小因子,其因故障模式和施工细节而变化。脆性钢衰竭,球墨铸钢衰竭,混凝土故障和辅助钢筋的存在。

α因素用于将LRFD值转换为ASD值。所以α= 1.0对于LRFD和α= 1.4用于地震和1.6的风。两个标准还允许您根据控制负载组合的加权平均值计算Alpha。在实践中,这对我来说从来没有很多意义。如果您将通过LRFD方程式工作以获得不同的Alpha值,您也可以进行LRFD设计。

MASA -测试设置MASA -测试失败

R东南方是循环荷载的折减系数,适用于AC399规定的专用锚栓,如SSTB或SB锚栓。静力荷载和循环荷载的比较是在抗震设计C - f类中需要确认的。与裂缝减少系数不同,如果制造商想要获得高抗震的认可,就不能采用默认的减少系数。

由于AC398和AC399产品的不同,负载表有点不同。AC398产品最终有4种不同的载荷-风裂、风裂、地震裂和地震裂。

负载表
负载表

AC399产品稍微简单一些,只需要处理风和地震值。

SSTB负荷表
SSTB负荷表

你是怎么想的?请在下面的评论中告诉我们。

板木桁架设计职责

当机会出现时,抬头看看天花板。你有没有想过上面屋顶的设计和建造是由谁负责的?如果你从事桁架行业,毫无疑问你有。如果不是,知道也无妨。因为我们生活的大部分时间都是在家里度过的,所以了解一些我们无法理解的事情是有帮助的。

桁架图
桁架图

用预制木桁架建造的屋顶用于轻型框架和住宅建筑将是这篇博客的重点。

目前的金属板连接木桁架建筑的国家设计标准是ANSI / TPI 1-2007,是2009年和2012年IBC和IRC的参考标准。那么木桁架的设计职责是什么,为什么他们很重要?它们是关键缔约方在建造建设中展开桁架的关键缔约方所要求的一系列责任。这些关键缔约方(所有者,建筑​​设计师,注册设计专业等)很重要,因为每个人都必须从其成立和长期的使用寿命来产生有关桁架和桁架系统的相关信息。

计划
计划
扭曲桁架
扭曲桁架

随着木桁架的发展,有关其结构、质量和使用的出版物也在不断涌现。第一个标准是在1960年出版的定期发布后续标准。

1995年,桁架板研究所(TPI)发布了ANSI/TPI 1-1995,这是第一个基于ANSI共识的金属板连接木桁架结构国家设计标准。ANSI/TPI 1-1995中建立的许多新章节之一是第2章,确定了设计责任。虽然早期版本的ANSI/TPI 1引入了设计责任,但ANSI/TPI-2007第2章澄清并增加了对当今组件行业至关重要的责任领域。此外,2007年版规定了有关临时和永久约束和支撑的责任,以及大跨度桁架(跨度大于等于60英尺的任何桁架)的特殊检查要求。这些只是对标准的一些重要补充。

如果没有明确的责任定义,行业如何知道谁指定了桁架连接,或者谁为屋顶组件提供了必要的支撑位置及其使用期限?另外,谁来决定一个项目是否需要一个truss提交包,或者它必须提供的信息类型?虽然这些问题和更多的问题在ANSI/TPI 1-2007中得到了回答,但TPI 1设计责任的任何条款都可以在给定项目的合同文件中更改,只要所有各方都知道并同意修订。

确保所有各方的知识和遵循设计标准,可以帮助确保正确设计,制造和竖立的桁架,将导致安全的屋顶系统。如果您是一个组件制造商,了解您对产品负责和所需的原因可以让您摆脱果酱或更好,帮助您完全避免。沟通是行业的关键。ANSI / TPI 1-2007的评论和附录可用于Web Review:http://www.tpinst.org/technical-downloads

ANSI TPI 1
ANSI TPI 1

你知道或想知道以上问题的答案吗?或者可能认为有责任需要澄清或添加到ANSI/TPI 1的未来出版物中?请在下面的评论部分告诉我们。

轻型框架结构中的宽翼缘梁

这梁是如何变大的?当我完成了钢梁的尺寸和细节设计时,我不得不问自己这一点。钢梁本应适合齐平天花板的地板托梁深度。作为抗震改造和改造的一部分,我们正在拆除一个无钢筋砌体承重墙,并安装一个新的宽翼缘梁来支撑现有的楼板托梁。由于楼板托梁拼接在现有承重墙上,因此在托梁下方安装新梁要容易得多。

梁下面搁栅
梁下面搁栅

建筑师不希望梁安装在框架下面,因为它会突出太多。钢结构设计提供了多个宽法兰部分,将工作在给定的负荷。对于这个特殊的设计,我可以使用W24x55、W16x67或W14x90。它们的强度(截面模量,SXX.)和僵硬(惯性矩,我XX.)。如果没有限制,您可以选择最轻的部分。需要较浅梁的空间限制导致梁重量(和成本)增加。

梁冲洗天花板
梁冲洗天花板
构架悬梁
构架悬梁

我提出了两种解决方案,在地板空间安装梁和悬挂托梁的一个钉子。一种选择允许钢梁延伸到地板搁栅下方,而另一种选择使用较重、较浅的梁来适应空间。业主想要一个平的天花板,并不介意横梁的额外成本,它比最佳的横梁尺寸重约60%。

不管设计钢梁的空间限制,结构工程师都需要指定一个合适的吊架来连接钢梁。万搏manbext手机注册辛普森强力领带有许多合适的顶部法兰吊架。最常见的是挂在木钉上的衣架。许多顶部法兰吊架也可以焊接到梁上。并不是所有的钉子解决方案都可以提升,所以选择一个符合你要求的吊架。焊接吊架的提升问题在Simpson Strong-Tie®技术公告中得到了解决,万搏manbext手机注册T-Welduplft..

挂衣架安装
挂衣架安装
能手表
能手表

安装人员也可能希望使用粉末驱动紧固件来连接吊架,而不是焊接。我们的几个法兰吊架的允许载荷在工程信函中有说明,ITS, MIT, LBV和BA悬挂器安装在带有粉末驱动紧固件的钢头部上.

当然,与所有挂起负载一样,我们通过运行大量测试来创建这些负载。

学士,麻省理工学院和ITS悬挂测试
学士,麻省理工学院和ITS悬挂测试

你对梁的选择和安装有什么想法?请在下面的评论中告诉我们。

为龙卷风设计轻型木结构。可以做到!

我来自加利福尼亚州,我一直有一个普遍的误解,那就是木质轻型框架结构的设计不能抵抗龙卷风。诚然,碎片撞击不能经济有效地设计成住宅结构,但有很多问题需要解决可以要完成加强结构,保护里面的居住者。使用飓风普通地区常见的相同技术,这些建筑可以保护人们超过95%的报告的龙卷风。

在过去几年里,龙卷风对木质轻框架结构的影响已经得到了广泛的研究,研究人员一致认为:一个强大的、连续的荷载路径是最小化破坏的关键。

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