案例研究:飓风哈维破坏后,RPS解决方案更新热门活动结构

背景-海滩亭需要修复柱子的腐烂和广泛的飓风破坏。

这两个亭子位于得克萨斯州洛克波特海滩公园,30多年来一直是大型婚礼、家庭纪念日和其他活动的热门租赁场所。这些亭子在混凝土板和柱子上高出海滩约20英尺。其他结构特点包括CMU和木质屋顶。

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冒险创新带来新的FRP加固应用

在Si万搏manbext手机注册mpson Strong-Tie,我们一直在寻找创新的新机会,同时帮助客户找到应对新挑战的解决方案。事实上,“以客户为中心”和“勇于创新”是其中的两种我们的九大公司价值观.这两个值最近在测试我们的复合增强系统时发挥了作用玻璃钢产品在一个17英尺高的混凝土柱上的新应用中。

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如何确定拉力测试负载?耐压胶粘锚的指南

您是否曾参与过一个项目,在安装后的锚加载时失败?当时是什么情况?是锚安装扭矩不正确,还是井眼清洗不当,导致承载力低于公布的数据?不幸的是,在混凝土锚的世界中,安装有时是不正确的,因为没有遵循说明。或者,也许您正在从事的项目没有按照建筑规范的要求进行特殊检查。在这些情况下应该做什么?

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户外特色:永恒的设计符合经测试的强度

和世界上所有人一样,过去几个月我花了更多的时间待在家里。比我以前有过的更多。在这段时间里,我发现自己在考虑所有的家居改造项目,使我们的户外空间更加愉快。在我们极端忙碌的“正常”生活中,我没有太多时间去做这件事。但是全天候和两个精力充沛、吵吵闹闹的小男孩待在家里意味着有很多户外时间。作为一个土生土长的加州人,我很感激一年中大部分时间都能享受到美丽的户外天气。我喜欢和我的家人在外面,在后院闲逛,逃离那些不断吸引我们的诱人电子设备。现在,在COVID-19大流行期间,我比以往任何时候都更感谢有一个我们可以享受的后院。所以,在我的后院装修项目清单上,最重要的是:增加一个遮阳结构,比如凉棚或凉亭。

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跨越鸿沟的再认识

三年前,我们根据经常收到的一个技术支持问题创建了这篇博文,这个问题是关于石膏板上方木框架的壁架允许紧固件载荷。考虑到这仍然是一个常见的问题和相关的话题,我们决定重新访问并更新这篇文章。

干墙。壁板。石膏灰胶纸夹板。Sackett板吗?19世纪90年代发明了一种叫做Sackett Board的产品,它是在羊毛毡纸内涂上灰泥制成的。美国石膏公司在1916年之前对Sackett板进行了好几年的改进,当时他们开发了一种新的方法,用单层石膏和纸来生产纸板。这一创新最终被命名为SHEETROCK®。更多关于USG历史的细节可以在这里找到在这里

不管你叫它什么,石膏板几乎存在于所有类型的建筑中。建筑师将其用于声音和防火等级,而结构工程师需要在我们的荷载计算中考虑其重量。我们收到的一个常见的技术支持问题是石膏板上的木框架上的分类帐允许的紧固件负荷。

石膏板上的分类账
石膏板上的分类账

评估跨越石膏板的紧固件的一种方法是将石膏板材料视为一个气隙。技术报告12,计算横向连接值的通用榫钉方程,美国木材委员会

技术报告12
技术报告12

TR12具有屈服极限方程式,允许设计师考虑连接件的主要构件和侧梁之间的间隙。间隙为零(g=0)时,TR12方程提供的结果与NDS屈服极限方程相同。

技术报告12屈服极限方程式[1]
技术报告12屈服极限方程
这些方程相当复杂,但可以直观地看出,计算的紧固件承载力随着间隙的增大而减小。工程师们经常惊讶地看到,一层5/8“石膏板的紧固件容量下降了40%、50%,甚至60%。那你还能做什么呢?

测试,当然!在那么,螺钉的容许载荷后面是什么?我讨论了用于加载专用紧固件的方法,如Simpson Strong-Tie®Strong-Drive®SDS或SDW螺钉。万搏manbext手机注册回顾一下,ICC-ES替代暗销型紧固件的验收标准, AC233,允许计算和执行验证测试,或仅基于测试的负载率。我们主要通过测试来开发允许负载,因为我们紧固件的性能增强特性和材料优化并没有通过NDS方程来解决。

因此,为了确定通过石膏板安装的紧固件的性能,我们通过石膏板对紧固件进行了测试。如果你碰巧有一个测试实验室,里面有很多木头和紧固件,那么这样做就容易多了。我们不得不跑到当地的五金店去买石膏板进行测试。

SDWS以上2层石膏板
SDWS以上2层石膏板
SDWS-Over-2-Layer-Gypboard-Failure
SDWS超过2层石膏板故障

一套完整的允许负载强驱动SDWHSDWS可以在strongtie.com上找到。信息是作为单一紧固件剪切值为工程设计,也螺钉间距表为公共总帐配置。与编写电子表格进行技术报告12的计算一样有趣,基于测试将值制成表格要容易得多。

紧固系统

在紧固件市场上,辛普森Strong Tie与众不同。质量和万搏manbext手机注册可靠性是我们的首要任务。


成功改造软层的5个步骤

去年,我在年会上做了一个演讲全国结构工程师协会理事会峰会在佛罗里达州奥兰多举行,题为“成为值得信赖的顾问:结构工程师的沟通和销售技巧”。由于这是一次全国结构工程师协会领导人的峰会,我不确定有多少人会觉得花时间学习一个非常非技术的话题是有价值的。令我惊讶和高兴的是,研讨会最后只有站着的人,我能够回答观众提出的一些很棒的问题,关于他们如何提高销售和沟通技巧。在我的演讲结束后,我与与会者进行了许多交谈,其中一个共同的主题是,工程师们认为他们需要更多的软技能培训,以便更好地服务于客户。然而,问题是,当面对日常的设计工作时,找到时间去做这些工作。

结构工程师抗震改造培训
在NCSEA峰会上,我是左上角那个小小的人。

当我一毕业就在一家结构工程咨询公司开始我的第一份工作——设计工程师时,我非常专注于提高和扩展我的技术专长。只要有可能,我就会参加建筑规范研讨会、设计评审和新产品解决方案展示会,所有这些都是为了更多地了解结构工程。然而,在我的职业生涯中,我发现,无论我学了多少、工作有多努力,如果我不能成功地将我的知识或想法传达给真正重要的人:客户,那就没有意义了。

承包商与工程师讨论建筑计划。
承包商与工程师讨论建筑计划。

工程师怎样才能最有效地向客户解释一个提议的行动或解决方案?通过了解客户的需求和犹豫的原因,你必须能够有效地推销你的想法。对于从事销售业务的人来说,有效沟通和说服的重要性可能是显而易见的,但对于工程师等受数据驱动的人来说,这并不是自然而然的事情。然而,由于加州最近的立法,结构工程师们开始被一群人的问题淹没,这些人突然发现自己要为地震升级他们的房屋负责:旧金山和洛杉矶的公寓楼业主。

想象一下,你是一个建筑业主,收到了洛杉矶市的一份软层翻新通知。条例183893;你根本不懂结构工程,也不懂“软层”这个词的意思。谁会是你信任的顾问来帮助你解决问题?洛杉矶市建筑和安全部门(LADBS)已经组织了一个有用的强制性条例》网站这就解释了这些程序,也提供了一个楼宇业主常见问题让他们知道流程的第一步:雇佣一名在加州获得许可的工程师或建筑师来评估这栋建筑。

万搏manbext手机注册辛普森结实纽带结构工程师Annie Kao在一个工地。
在洛杉矶检查一些软层建筑。洛杉矶时报有一个很棒的地图工具。

在接到强制通知后,我有机会成为一个建筑业主的第一个联系点,因为事实证明,一些亲戚拥有一栋公寓楼,停车场下面有一个软层塔克。他们被通知吓坏了,打电话给我,想了解为什么他们被迫改造一栋“过去从未出现过任何问题”的大楼。他们担心,由于租户需要搬迁,他们会损失租金,担心如何满足该条例的要求,最重要的是,担心要花多少钱。他们真正想要的是对他们的问题的简单、直接的回答,我尽了最大努力解释了改造这些脆弱建筑的必要性,并给出了我从2016年4月参加第一届洛杉矶改造资源博览会中学到的估计时间框架和成本。在旧金山和洛杉矶的近18000座被称为“软故事”的建筑中,这相当于相当多的建筑业主会有类似的问题,并在寻找答案。

为了提供额外的资源,万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie将为洛杉矶地区的建筑业主举办一个网络研讨会他们已经收到了强制性的软楼改造通知。杰夫·埃利斯我将介绍“成功改造的5个步骤”,并帮助业主制定一条清晰的项目路径。Simpson Strong Tie将推荐的五个步骤是:万搏manbext手机注册

  1. 了解抗震改造命令
  2. 与设计专业人士合作
  3. 提交具有正确改装产品解决方案的建筑平面图
  4. 与大厦租户沟通
  5. 完成你的软故事改造

我们鼓励您邀请任何客户或潜在客户参加这个信息丰富的网络研讨会,这将为你们之间的良好沟通奠定基础。作为网络研讨会的一部分,我们将征求建筑业主的意见、问题和反馈,这样我们就可以更好地了解他们需要哪些信息来做出明智的决定,我们一定会在未来的帖子中与结构工程社区分享这些信息。通过共同努力,支持改造项目中所有利益相关者之间更好的沟通和理解,我们将在创造的道路上走得很好更强大和更有弹性的社区!

欲了解更多信息或感兴趣的文章,可参考以下资源:

甲板横杆连接件的紧固件试验

这周的博客文章是由紧固系统研发工程师Aram Khachadourian写的。自从14年前加入Simpso万搏manbext手机注册n Strong-Tie以来,他已经设计和测试了固定式、衣架、桁架连接器和锚栓。他起草了许多验收标准和质量标准。他目前的工作重点是结构紧固件的开发、测试和规范批准。在Simpson Strong-Tie工作万搏manbext手机注册之前,他花时间设计钢铁建筑,包括商业街、酒厂和飞机机库。阿拉姆毕业于加州大学戴维斯分校土木工程专业,是加州注册专业工程师。

随着春天的临近,全国各地的房主都开始把他们的想法转向后院,并计划增加一个新的露台来享受夏天。

作为一个承包商,设计师,或房主,你想知道,这个新的甲板将有结构的完整性,坚持多年,并保持安全的每个人将使用它。虽然有许多方面,以建立一个安全,强大的甲板,今天我们集中在附件的甲板分类账的结构。

在2009年之前,由于甲板分类帐附件不当导致的大量灾难性甲板故障证明了建筑规范指导的必要性。计算的解决方案过于保守,因为通常存在于甲板总账和结构的带托梁之间的护层被认为是连接中的一个缺口。在2009年的《国际住宅法典》(IRC)中,最终引入了甲板分类帐附件的规范性方法。表R502.2.2.1提供了直径1 / 2 "拉力螺钉和螺栓的紧固件间距。这些数值是基于弗吉尼亚理工大学和华盛顿州立大学的研究人员进行的测试得出的。

试验包括各种带托梁类型,采用压力处理的卷边冷杉作为甲板横杆材料。甲板分类账在高含水量下进行测试,以表示潮湿、最恶劣的现场条件。测试组件有一个横跨两个托梁的负载杆,托梁通过托梁吊架连接到甲板横杆上。分类账通过护套连接到边缘板上。只有轮辋板由测试框架支撑。平均极限荷载除以安全系数3,然后再除以荷载持续系数1.6,以获得容许荷载。然后将这些值应用于40磅/平方英尺的桥面活荷载加上10磅/平方英尺的桥面恒荷载,以得出各种托梁跨度的中心间距上的容许紧固件。

当Simp万搏manbext手机注册son Strong-Tie开始对账本连接的紧固件进行评级时,我们使用了类似的测试和分析方法。然而,我们加入了一些变化。我们实现的改变之一是对称测试设置。原来的测试组件在托梁的一端有一个分类账,另一端有一个支撑构件作为边界条件。我们在托梁的每一端都放了一个台账,这样在支承刚度的差异不会影响试验结果。我们还选择了更大的安全系数3.2(而不是3.0),以保持与其他应用中紧固件许用载荷计算的一致性。为了给我们的客户提供更广泛的施工选择,我们测试了许多典型的边缘板和分类账材料,并对单分类账和双分类账进行了测试。你可以在这里看到一个典型的测试示例:

一个典型的测试设置
测试甲板台账连接。

我们已经测试了许多用于分类账应用的Sim万搏manbext手机注册pson Strong-Tie®Strong-Drive®紧固件,包括SDWS Timber screw (SDWS22DB), SDWH Timber- hex SS screw (SDWH-SS), SDWH Timber- hex screw (SDWH19DB),和SDS Heavy-Duty Connector screw (SDS)。我们也有关于连接到螺柱的账本和固定在石膏板上的账本的信息。你可以在我们的最新紧固件目录

最后一个施工提示——由于横向晶粒张力,甲板壁架可能会失效。当托梁吊架附着到靠近横杆底部的甲板横杆上,但将横杆固定到建筑物的紧固件靠近横杆顶部时,会发生这种情况。为防止横向晶粒张力失效,放置托梁吊架时,应确保至少一半的横杆紧固件位于托梁吊架线下方。

查看紧固件目录中的各种分类账选项,如果我们没有解决您的情况,请告知我们。如往常一样,如有疑问,请致电工程部。

请在下面的评论区分享你的反馈。

测试更有趣

几年前,我写了一篇博客,里面有一个保龄球爆炸. 这是一个有趣的测试,向参观我们连接器实验室的客人展示。当然,我们也会进行托梁悬挂或固定测试,以演示用于对我们的产品进行加载评级的真实测试。问题是我们的一些测试对普通人来说并不太令人兴奋。当木材慢慢压碎或紧固件缩回直到试样无法承受任何载荷时,这有点虎头蛇尾。但是保龄球会爆炸,而且爆炸得很快!

在过去的几个月里,我们的连接器测试实验室运行了许多组合后压缩测试。我们正在寻找数据来比较组合柱的性能,这些组合柱的成员是用连接器(钉子、螺钉或螺栓)固定在一起的。

南方松树已建成
南部松树建筑设置

南松建立失败
南方松树的失败

云杉松冷杉2x6组合柱
云杉-松树-冷杉2×6组合式柱子

云杉-松树-冷杉2x4建成
云杉松冷杉2×4组合柱

我们的试验压力机的压缩能力从100 kips到200 kips不等。虽然我们已经测试了一些非常重的连接器,但我们的大多数测试都是在50 kips的极限载荷下进行的。当负载高达180 kip,并且出现了一些非常严重的故障时,构建后测试令人兴奋。比保龄球更有趣,但更难控制爆炸。

我没有这个测试的数据可以分享,因为设计过程存在于代码中。我们从这个组合后测试中学到的一些非技术的东西包括:

  • 短帖子可以承受很多负荷
  • 普通的木胶需要仔细使用,以使整个板的区域粘接良好
  • 我们还没有掌握胶水的使用方法
  • 文章可以爆炸
  • 当柱子爆炸时,沉重的钢板会飞起来

虽然不科学,但很有趣。这些视频是由研发实验室测试技术员史蒂夫·齐亚格斯用iPhone拍摄的。史蒂夫也在我们的博客上写了自己动手的项目正确DIY博客.喜欢的视频。

静力学和测试

我第一次处理静力学问题是第一学期的物理。这并不是太疯狂——像杠杆一样的东西引入了力和力矩平衡的概念。之后,我们会享受一整个学期的静态课程。梁分析,桁架,多点载荷,集中时间和其他技巧,迈耶教授在他臭名昭著的周五早上突击测验中教给我们的。那是早上7点的课,所以周五有小测验,以确保我们能来上课。

物理教科书
我现在还在用。

几周前,我们正在为这场比赛开发锚定反应新型SJC钢龙骨连接件在踢球应用中使用时。我们希望公布给定连接器容许荷载的锚反作用力,以便工程师可以跳过计算中的这一步。

SJC钢托梁连接器-踢球应用
SJC钢托梁连接器-踢球应用

第一步很像静态类。画有载荷的自由体图,解反力。一个忽略偏心的简单模型给了我们一个我们知道太小的负荷。加上偏心度和撬力,我们得到的载荷看起来太大了。我们使用有限元模型来更好地理解连接中的力。

手草图
造型的连接
有限元分析模型
造型的连接

当然,物理测试是无法替代的。因此,我们还设计了一个测试装置,直接捕获锚张力。尽可能消除设置中的摩擦需要一些精密加工、几轮试验和错误以及实验室技术人员的耐心。最终设置的机制相当简单。锚杆连接到蓝色称重传感器,直接测量锚杆中的张力。

SJC设置
SJC设置
SJC后测试
SJC后测试

SJC钢托梁连接器踢球载荷
SJC钢托梁连接器踢球载荷

试验结果与原始有限元模型非常吻合。我仍然惊叹于为负载表创建一个数字的测试数量。当然,即使知道锚定力,我们仍然在金属甲板上进行了一系列测试——只是为了确定。

请在下面的评论中告诉我们你对测试的看法。

SJC在金属甲板
SJC在金属甲板

窄面安装

工程木制品在木结构建筑中已经使用了几十年。工程木材的早期形式包括胶合板,用于替代1x木护套和glu层压梁,可通过优化材料利用率制造更大尺寸。工字型托梁采用深胶合板腹板和实心锯材法兰,解决了较长地板跨度的难题。定向刨花板(OSB)最终取代了腹板中的胶合板,而单板层积材(LVL)的创新在法兰材料中变得普遍。

除了工字梁外,结构复合木材也被广泛地用作固体木材的替代品。这可能是由于多种原因,如更长的长度,更直的部分和更高的强度。结构复合材(SCL)可以是LVL、平行股材(PSL)、层压股材(LSL)或定向股板(OSB)。

道格拉斯冷杉和PSL柱
道格拉斯冷杉和PSL柱
道格拉斯冷杉和PSL柱
道格拉斯冷杉和PSL柱

结构复合木材有两个面。如果横截面是矩形,例如3½x5¼,狭窄的表面将显示SCL层的边缘。在方形部分中,显示SCL层的面仍然被称为窄面。安装在SCL狭窄表面的紧固件性能较差。虽然这对梁来说不是问题,但当安装在SCL柱的狭窄表面时,辛普森强力连接接头(万搏manbext手机注册如柱底座、柱帽或固定件)可能会降低允许荷载。

LVL上安装的HDU的测试设置和故障模式
LVL上安装的HDU的测试设置和故障模式
LVL上安装的HDU的测试设置和故障模式
LVL上安装的HDU的测试设置和故障模式
CC列帽设置在LVL
CC列帽设置在LVL

为了支持使用安装在SCL柱材料上的Simps万搏manbext手机注册on Strong-Tie连接器,我们多年来进行了许多测试。裁减的数字发表在技术公报上,T-SCLCLM13(美国版本)和T-C-SCLCLMCAN13(加拿大版). 折减系数范围为0.45至1.0,并根据SCL材料类型(LSL、PSL或LVL)以及连接器和紧固件类型而变化。

重要的是要了解减少的幅度。虽然窄面安装可能不可避免,但工程师需要指定正确的木材和硬件组合,以满足设计负载。

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