Rakenteissa käytetään erilaisia teräspalkkiliitoksia. Teräspalkki-palkki-liitosten eri tyypit
Kuva.2.: Teräspalkki-palkki-liitokset
Teräspalkki-liitosten tyypit
Alhaalla on esitetty erilaisia palkkiliitoksia:
- Pultatut kehysliitokset
- Pultatut istuinliitokset
- Hitsatut kehysliitokset
- Hitsatut istuinliitokset
- Päätylevyliitokset
- Erityisliitokset
- Erityisliitokset
- Yksinkertaiset, jäykät ja puolijäykät liitokset
Pultatut kehystetyt teräspalkkiliitokset
Tässä liitostyypissä teräspalkit liitetään kantaviin elementteihin, olivatpa ne sitten teräspalkkeja tai pylväitä, kuvassa-3 esitetyllä rungon liitoskulmalla.
Kuva 3.: Pultatun kehystetyn teräspalkin liitos
Yleisesti liitos suunnitellaan palkin päähän kohdistuvien kuormien perusteella. Liitosta suunniteltaessa on otettava huomioon lujuus, kiinnikkeiden tyyppi ja koko sekä perusmateriaalien lujuus.
Liitoskulman vähimmäispituuden tulisi olla vähintään puolet palkin vapaan rungon syvyydestä. Tämä toimenpide on määritelty riittävän jäykkyyden ja vakauden varmistamiseksi.
Pultatuille runkoliitoksille on olemassa erilaisia standardikokoja ja niiden kapasiteettia, jotka on annettu säännöissä. Tällaisten standardoitujen liitosten tarkoituksena on nopeuttaa suunnittelua.
Suositellaan käytettäväksi vähimmäisliitosta, joka riittää kestämään käytetyn kuorman, jotta suunnittelu olisi mahdollisimman taloudellista.
Pulttipaikoitetut teräspalkkiliitokset
Pulttipaikoitettuja liitoksia on kahta päätyyppiä, mukaan lukien jäykistämättömät pulttipaikoitusliitokset ja jäykistetyt pulttipaikoitusliitokset, kuten kuvassa-4 ja kuvassa-5 on esitetty.
Kuva 4.: Jäykistämätön ruuvipenkkiliitos
Kuva.5: Jäykistetty pulttikiinnitteinen istuinliitäntä
Jos reaktiot palkin päässä ovat suuret, on suositeltavaa harkita jäykistettyjä istuinliitäntöjä, koska niillä on riittävä kapasiteetti vastustaa suuria voimia, kun taas jäykistämättömän istuinliitännän kapasiteetti on rajoitettu vaakasuoraan ulos työntyvän istuinkulman jalan rajallisen taivutuskapasiteetin vuoksi.
Istuinliitoksen merkittävin etu on se, että palkki voidaan valmistaa taloudellisesti ja istuin antaisi välittömän tuen pystytyksen aikana.
Istuinliitoksessa käytettävän yläkulman tehtävänä on estää palkki kärsimästä tahattomista kiertymisistä.
On mainitsemisen arvoista, että tämäntyyppinen liitos ei vaadi huomattavaa työstöä. Ruuviliitokset ovat ympäristön kannalta toivottuja, koska rakenne voidaan purkaa ja elementtejä voidaan käyttää muissa hankkeissa. Lisäksi ruuviliitokset voidaan pystyttää erittäin helposti.
Hitsattu kehystetty teräspalkkiliitos
Kuten kaksi muuta palkkiliitostyyppiä, myös hitsattujen kehystettyjen liitosten eri kokoja kapasiteetteineen on saatavana, ja ne on esitetty säännöissä.
Liitoksen hitsiin kohdistuu suoraa leikkausjännitystä ja palkkiin kohdistuvien kuormitusten aiheuttamia rasituksia, jotka vaikuttavat hitsin kuvioon. Niinpä nämä rasitukset on otettava huomioon.
Yksityiskohtaisesti osa hitsauksesta tehdään kentällä, mikä on haastavaa, koska laadukkaan hitsin aikaansaaminen on vaikeaa tuulen tai muiden tekijöiden aiheuttamien teräsosien liikkeiden vuoksi.
Hitsatun istukan teräspalkkiliitokset
Se on samankaltainen kuin pultin istukan liitos, mutta hitsausta käytetään pikemminkin kiinnitykseen kuin ruuveja. Palkkiin kohdistuvat kuormat vaikuttavat hitsikuvioon eksentrisesti ja synnyttävät jännityksiä. Niinpä tällaiset jännitykset on otettava huomioon kuten hitsatut kehysliitoksetkin.
Hitsattujen istuinliitosten tyyppejä ovat jäykistämätön istuin ja jäykistetty istuin. Ensin mainittua käytetään pienten kuormitusten yhteydessä, kun taas jälkimmäinen soveltuu suurten kuormitusten yhteydessä.
Palkin alareunan ja istuimen liittämiseen on suositeltavaa käyttää pultteja. Nämä pultit voidaan poistaa tai jättää paikoilleen hitsausprosessin päätyttyä. Hitsattua liitosta ei haluta ympäristön ja työntekijän kannalta. Tämä johtuu siitä, että tällaista liitosta ei voida purkaa eikä pystyttää helposti.
Päätylevyn teräspalkin liitos
Tämä liitostyyppi mahdollistetaan käyttämällä hitsaustekniikkaa. Päätylevy liitetään palkin runkoon hitsaamalla, koska sen kapasiteetti ja koko määräytyy hitsin vieressä olevan palkin rungon leikkauskapasiteetin mukaan.
Palkin päässä olevaan liitokseen kohdistuvalla kuormituksella ei ole eksentrisyyksiä. On olemassa erityyppisiä päätylevyliitoksia, mukaan lukien joustavat, puolijäykät ja jäykät päätylevyliitokset.
On tiedettävä, että valmistukset ja leikkaukset on suoritettava erittäin huolellisesti virheiden välttämiseksi. Esimerkiksi palkkien leikkaamisen pituuteen on oltava mahdollisimman tarkkaa.
Loppujen lopuksi päätylevyliitokset eivät sovellu korkeisiin teräsrakenteisiin.
Erikoisteräspalkkiliitokset
Tätyyppisiä liitoksia käytetään silloin, kun rakenneosan järjestelyt ovat sellaiset, että tavanomaisia liitoksia ei voida käyttää.
Esimerkiksi risteyskulmat saattavat poiketa jonkin verran toisistaan ja kun palkkien keskipisteet ovat siirtyneet pilarien keskipisteistä.
Esimerkkejä erikoisliitoksista ovat taivutettu levyrunkoinen liitos, yksipuoleinen levyrunkoinen liitos, yksipuoleinen levyrunkoinen liitos, tasapainotettu levyrunkoinen liitos ja Z-tyyppinen liitos.
Liitoksien kyky välittää momentteja pilareihin perustuu liitoksien kiintopisteen kiintopisteeseen. Mitä korkeampi palkkiliitoksen kiinnitysaste on, sitä suurempi on kyky siirtää momentteja pilareihin.
Jos liitos on suunniteltu siirtämään momentteja, sen on kestettävä palkin aiheuttamat leikkausvoimat ja siirrettävä momentit pilareihin.
Mitkä ovat teräsrakenteisten runkojärjestelmien tyypit?
Monikerroksisten teräsrakenteiden kerrosjärjestelmien tyypit
Teräsrunkorakenteiden perustusten, pilareiden, palkkien ja kerrosten rakentaminen
Rakenneteräksen ominaisuudet teräsrakenteiden suunnittelussa ja rakentamisessa
- D G Brown, D C Iles, E Yandzio. Teräsrakennusten suunnittelu: Medium Rise Braced Frames: Eurokoodien ja Yhdistyneen kuningaskunnan kansallisten liitteiden mukaisesti. The Steel Construction Institute. Berkshire, s. 72-75. 2009. (P365).
- Frederick S. Merritt, Jonathan T. Ricketts. Rakennussuunnittelun ja rakentamisen käsikirja. 6th. ed. New York: McGraw-Hill, 2001.
- Steel Framing. 2016. Viitattu 28. lokakuuta 2017.