Kwalificatiecontroles van seismische voorgekwalificeerde verbindingen voor AISC

De resultaten van de controles zijn opgenomen in een nieuwe tabel in het rapport met alle nodige informatie om aan te tonen dat is voldaan aan de vereisten voor het ontwerp van geprekwalificeerde verbindingen van de code ANSI/AISC 358-16.

De controle van de codevereisten gebeurt in real-time. Korte berichten die rechtstreeks op de 3D-scène worden weergegeven, helpen de ontwerper om het verbindingsontwerp efficiënter en met aanzienlijke tijdwinst te maken.

Deze nieuwe functie is bedoeld als controle van de reikwijdte van de prekwalificatie voor alle ingenieurs die constructies ontwerpen en analyseren volgens de AISC-codes voor seismisch ontwerp.

Theoretische achtergrond

Norm ANSI/AISC 358-16 specificeert het ontwerp, de detaillering, de vervaardiging en de kwaliteitscriteria voor verbindingen die zijn geprekwalificeerd in overeenstemming met de AISC Seismic Provisions for Structural Steel Buildings (hierna te noemen AISC Seismic Provisions) voor gebruik met speciale momentframes (SMF) en tussenliggende momentframes (IMF). De verbindingen in deze norm zijn alleen geprekwalificeerd om te voldoen aan de eisen in de AISC Seismic Provisions wanneer zij zijn ontworpen en geconstrueerd in overeenstemming met de eisen van deze norm.

Eerste instelling

Er is een nieuw eigenschapraster waar het nodig is om het analysetype in te stellen op Capaciteitsontwerp en de optie voor Voorgekwalificeerde aansluiting in te schakelen.

Daarna is het mogelijk om het systeem en het verbindingstype te selecteren volgens de code ANSI/AISC 358-16. Er zijn twee mogelijke systemen, Special moment frame (SMF) en Intermediate moment frame (IMF).

In de wizard worden modellen voor seismisch ontwerp voorgesteld. De gebruiker kan kiezen voor een enkelzijdige of dubbelzijdige balk verbonden met de kolom. Al deze modellen zijn standaard ingesteld op het juiste verbindingstype en worden ingesteld met de juiste belastingseffecten.

Gebruik

De gebruiker krijgt altijd een bericht over het ontwerp van de voorgekwalificeerde verbinding.

Als het ontwerp van de geprekwalificeerde verbinding voldoet aan de code-eisen, verschijnt een groen OK-statusbericht.

Als aan een van de vereisten niet wordt voldaan, wordt de status van het bericht gewijzigd in een waarschuwing met geel uitroepteken en wordt een kort bericht met de specifieke beperking weergegeven. Dit bericht geeft een onmiddellijke reactie op de actie van de ontwerper, alsmede een specifieke waarde die aandacht behoeft voor correctie.

De meeste gecontroleerde waarden zijn gerelateerd aan IDEA StatiCa-bewerkingen. Als het ontwerp alleen bestaat uit basisonderdelen zoals verstijvende plaat, boutgrip, etc., kan een algemene melding verschijnen die de gebruiker opdraagt in plaats daarvan de bewerkingen van IDEA StatiCa te gebruiken.

De resultaten van de succesvolle analyse van de details worden in het verslag gepresenteerd. Er is een nieuwe tabel waarin alle verstrekte controles worden vermeld. Elke controle heeft informatie over het item, de huidige waarde en de gevraagde waardegrens, een verwijzing naar het hoofdstuk van de code en de status van de controle.

Het gebruikte systeem en het type aansluiting worden ook vermeld.

Specificatie van de gecontroleerde eisen

Er zijn specifieke controles voor het verbindingstype en algemene controles die niet gerelateerd zijn aan een specifiek verbindingstype.

Algemene controles

Een controle van de verhouding tussen breedte en dikte wordt uitgevoerd volgens AISC 341-16: Hoofdstuk D.1.1b en tabel D1.1. De minimaal vereiste slankheid van de flens en het lijf van de doorsnede wordt gecontroleerd.

Een controle van het type doorsnede van het element volgens ANSI/AISC 358-16: Hoofdstuk 2.3 wordt uitgevoerd. De soorten doorsneden die in de staven worden gebruikt voor het geprekwalificeerde ontwerp zijn beperkt volgens de code. In de Connection app worden de beperkingen van de ondersteunde doorsneden gebruikt voor geprekwalificeerd verbindingsontwerp.

Soorten doorsneden gebruikt voor balken:

Soorten doorsneden die bruikbaar zijn voor kolommen:

Bevestigingssamenstellingen worden gecontroleerd volgens ANSI/AISC 358-16: Hoofdstuk 4.1. Er is een lijst van boutsamenstellingen bestemd voor een geprekwalificeerde verbinding.

Beschermde zones worden gecontroleerd volgens ANSI/AISC 341-16: Hoofdstuk D1.3.

De geometrie van de continuïteitsplaten wordt gecontroleerd volgens AISC 341-16: Hoofdstuk E2.6f.2 en hoofdstuk E3.6f.2.

De geometrie van de opdikplaten wordt gecontroleerd volgens AISC 341-16: Hoofdstuk E3.6e.

Specifieke controles

Gereduceerde balksectie (Reduced Beam Section, RBS)

Dit verbindingstype wordt gecontroleerd volgens hoofdstuk 5 in code ANSI/AISC 358-16. De volgende controles worden uitgevoerd:

• Controles van de liggerbeperkingen volgens hoofdstuk 5.3.1.
• Controles van de kolombeperkingen volgens hoofdstuk 5.3.2.
•  Controles van de beperkingen van de las tussen balk en kolom volgens hoofdstuk 5.5 en een gerelateerde controle van het lasgat volgens AISC 360-16: hoofdstuk J1.6.
• Een controle van de beperkingen van de las tussen ligger en kolom volgens hoofdstuk 5.6.
• Een controle van de geometrie van de RBS volgens hoofdstuk 5.8 Stap 1.

De schuifsterkte volgens hoofdstuk 5.6 (1) en de lasnaad van de lipplaat, volgens hoofdstuk 5.6 (2), worden vermeld als buiten het bereik van de controle in Connection.

Er is een nieuwe functie voorbereid voor het voorontwerp van de lasopening, die wordt uitgevoerd in het liggerweb volgens de AISC Seismic Design Manual - Tabel 1-1. Deze functie kan worden gebruikt om de optimale geometrie van de lasopening te bepalen door software die voldoet aan de eisen van de code.

Niet-verstijfde/verstijfde verlengde kopplaat met bouten (Bolted Unstiffened/Stiffened Extended End Plate, BUEEP – 4E / BSEEP – 4ES / BSEEP – 8ES)

Dit verbindingstype wordt gecontroleerd volgens hoofdstuk 6 in code ANSI/AISC 358-16. De volgende controles zijn voorzien:

• Controles van de liggerbeperkingen volgens hoofdstuk 6.3.1.
• Controles van de kolombeperkingen volgens hoofdstuk 6.3.2.
• Controle van de beperkingen van de detaillering van de verbinding volgens hoofdstuk 6.7 en tabel 6.1. Deze controle omvat een controle van de bout- en kopplaatgeometrie, en, indien verstijfd, ook van de verstijving van de kopplaat.

De vingerplaten worden niet ondersteund in de operatie en worden vermeld als niet behorend tot de controle in de Connection. Ook de controle van de lassen op de volledige sterkte van het lijf van de ligger in spanning, volgens hoofdstuk 6.7.6 (3), wordt vermeld als niet behorend tot de controle in Connection.

Geboute flensplaat (Bolted Flange Plate, BFP)

Dit verbindingstype wordt gecontroleerd volgens hoofdstuk 7 in code ANSI/AISC 358-16. De volgende controles zijn voorzien:

• Controles van de liggerbeperkingen volgens hoofdstuk 7.3.1. 
• Controles van de kolombeperkingen volgens hoofdstuk 7.3.2.
• Controle van de beperkingen van de detaillering van de verbinding volgens hoofdstuk 7.5. Deze controle omvat een controle van het materiaal van de plaat, de lassen en de kwaliteit en diameter van de bouten.

Gelaste onversterkte flens-gelast lijf

This connection type is checked according to Chapter 8 in code ANSI/AISC 358-16. The following checks are provided:

• Controles van de liggerbeperkingen volgens hoofdstuk 8.3.1.
• Controles van de kolombeperkingen volgens hoofdstuk 8.3.2.
• Controles van de beperkingen van de las tussen ligger en kolom volgens hoofdstuk 8.5. en een gerelateerde controle van de lasopening volgens AWS D1.8/D1.8M: hoofdstuk 6.11.1.2.
• Controle van de beperkingen van de las tussen ligger en kolom volgens hoofdstuk 8.6. 

De las van de enkele plaat aan de kolom volgens hoofdstuk 5.6 (2) wordt vermeld als buiten het toepassingsgebied van de controle in Connection.

Een nieuwe functie is voor het vooraf ontwerpen van lasopeningen, die worden uitgevoerd in de ligger volgens AWS D1.8/D1.8M: Hoofdstuk 6.11.1.2. Deze functie kan worden gebruikt om met de software de optimale geometrie van de lasopening te bepalen, die voldoet aan de eisen van de code.

Double-tee

Dit verbindingstype wordt gecontroleerd volgens hoofdstuk 13 in code ANSI/AISC 358-16. De volgende controles zijn voorzien:

• Controles van de liggerbeperkingen volgens hoofdstuk 13.3.1.
• Controles van de kolombeperkingen volgens hoofdstuk 13.3.2.
• Controles van de beperkingen van de detaillering van de verbindingen volgens hoofdstuk 13.5. Deze controle omvat een controle van de geometrie en de kwaliteit van de continuïteitsplaten, lassen en bouten.

Beschikbaar in de Uitgebreide editie van IDEA StatiCa Staal.