A szerkezetekben használt acélgerenda-kapcsolatoknak különböző típusai vannak. Az acélgerenda-csatlakozások két csoportba sorolhatók, nevezetesen a keretezett és az ülőcsatlakozásokba.
A keretezett acélgerenda-csatlakozásokban a gerenda szerelvényeken keresztül csatlakozik a tartó acélelemhez, míg az ülőcsatlakozások esetében a gerenda az ülésen helyezkedik el, hasonlóan ahhoz az esethez, amikor a gerenda falazott falra kerül.
Ez a cikk az acélgerenda-csatlakozások különböző típusait tárgyalja.
1. ábra: Az acélgerenda-gerenda kapcsolatok különböző típusai
2. ábra.: Acélgerenda-gerenda kapcsolatok
Az acélgerenda kapcsolatok típusai
Az alábbiakban a gerenda kapcsolatok különböző típusait mutatjuk be:
- Boltozott keretes kapcsolatok
- Boltozott ülőszékes kapcsolatok
- Hegesztett keretes kapcsolatok
- Hegesztett ülőszékes kapcsolatok
- Endlemezes kapcsolatok
- Speciális kapcsolatok
- Egyszerű, merev és félmerev kapcsolatok
Boltozott keretes acélgerenda-kapcsolatok
Ez a kapcsolattípus az acélgerendákat tartóelemekhez köti, legyenek azok acélgerendák vagy oszlopok, a 3. ábrán látható hevederes csatlakozási szöggel.
3. ábra: Csavarozott keretes acélgerendák csatlakozása
A csatlakozást általában a gerenda végén lévő terhelések alapján tervezik. A csatlakozás tervezésekor figyelembe kell venni a kötőelemek szilárdságát, típusát és méretét, valamint az alapanyagok szilárdságát.
A csatlakozási szög minimális hosszának legalább a gerenda tiszta gerendamélységének felének kell lennie. Ezt az intézkedést a megfelelő merevség és stabilitás biztosítása érdekében írják elő.
A csavarozott keretes kapcsolatoknak különböző szabványos méretei vannak a szabályzatok által előírt kapacitásukkal együtt. Az ilyen szabványosított kapcsolatok célja a tervezés sebességének növelése.
A tervezés lehető leggazdaságosabbá tétele érdekében ajánlott az alkalmazott terhelés elviseléséhez elegendő minimális kapcsolat alkalmazása.
Boltozott ültetésű acélgerenda-összeköttetés
A csavarozott ültetésű kapcsolatoknak két fő típusa van, köztük a merevítetlen csavarozott ültetésű kapcsolatok és a merevített csavarozott ültetésű kapcsolatok, amint azt a 4. és az 5. ábra szemlélteti.
4. ábra.: Nem merevítetlen csavarozott üléskapcsolat
5. ábra: Merevített csavarozott üléskapcsolat
Ha a gerenda végén a reakciók nagyok, akkor ajánlott a merevített üléskapcsolatokat figyelembe venni, mert ez megfelelő kapacitással rendelkezik a nagy erőknek való ellenálláshoz, míg a merevítetlen üléskapcsolat kapacitása korlátozott a vízszintesen kiálló ülésszög lábának korlátozott hajlítási kapacitása miatt.
Az üléskapcsolat legkiemelkedőbb előnye, hogy a gerenda gazdaságosan gyártható, és az ülés azonnali támaszt nyújtana a felállítás során.
Az üléskapcsolatban használt felső szög funkciója, hogy megakadályozza a gerenda véletlen elfordulását.
Meg kell említeni, hogy ez a típusú kapcsolat nem igényel jelentős műhelyi részletezést. A csavarozott kapcsolatok környezetvédelmi szempontból kívánatosak, mivel a szerkezet szétszerelhető, és az elemek más projektekben felhasználhatók. Ráadásul a csavarozott kapcsolatok nagy könnyedséggel felállíthatók.
Hegesztett keretes acélgerenda-kapcsolat
A másik két gerendacsatlakozási típushoz hasonlóan a hegesztett keretes kapcsolatok különböző méretei és kapacitásai állnak rendelkezésre, amelyeket a szabványok előírnak.
A kapcsolat hegesztése közvetlen nyírófeszültségnek és a gerendára ható terhek által okozott feszültségnek van kitéve, amelyek befolyásolják a hegesztési mintázatot. Tehát ezeket a feszültségeket figyelembe kell venni.
A hegesztés egy részét nyilvánvalóan a helyszínen végzik, ami kihívást jelent, mivel nehéz jó minőségű hegesztést elérni az acélelemek szél vagy más tényezők okozta mozgása miatt.
Hegesztett üléses acélgerenda-csatlakozások
A csavaros üléses csatlakozáshoz hasonló, de a rögzítéshez csavarok helyett hegesztést használnak. A gerendára ható terhelések excentrikusan hatnak a hegesztési mintázatra és feszültséget generálnak. Tehát a hegesztett keretes kapcsolatokhoz hasonlóan ezeket a feszültségeket is figyelembe kell venni.
A hegesztett üléskapcsolatok típusai közé tartozik a merevítetlen ülés és a merevített ülés. Az előbbit kis alkalmazott terhelések esetén használják, míg az utóbbi nagy terhelések esetén alkalmas.
A gerenda alsó peremének és az ülésnek a csavarokkal való összekötése javasolt. Ezek a csavarok a hegesztési folyamat befejezése után eltávolíthatók vagy a helyükön hagyhatók. A hegesztett csatlakozás környezetvédelmi szempontból és a munkavállaló szempontjából nem kívánatos. Ennek az az oka, hogy az ilyen kapcsolat nem bontható és nem is építhető fel könnyen.
Endlemez acélgerenda csatlakozása
Ez a fajta kapcsolat a hegesztési művészet alkalmazásával válik lehetővé. A véglemezt hegesztéssel kötik a gerendaszövethez, mert annak teherbírását és méretét a hegesztéssel szomszédos gerendaszövet nyírószilárdsága határozza meg.
A tag végén lévő csatlakozásra ható terhelésnek nincsenek excentricitásai. Különböző típusú véglemezkapcsolatok léteznek, beleértve a rugalmas, a félmerev és a merev véglemezkapcsolatokat.
Tudni kell, hogy a gyártásokat és a vágásokat a legnagyobb gondossággal kell végezni a hibák elkerülése érdekében. Például a gerendák hosszra vágásának a lehető legpontosabbnak kell lennie.
Végül a véglemezes kapcsolatok nem alkalmasak magas acélszerkezetekhez.
Speciális acélgerenda-csatlakozások
Az ilyen típusú csatlakozásokat abban az esetben használják, ha a szerkezeti elem elrendezése olyan, hogy a szabványos csatlakozások nem használhatók.
Például a metszésszögek bizonyos mértékben eltérhetnek egymástól, és amikor a gerenda középpontjai eltolódnak az oszlopközéppontoktól.
A speciális kapcsolatokra példa a hajlított lemezkeretes, az egyszálú merevlemezes, az egyoldalas keretes, a kiegyensúlyozott merevlemezes és a Z típusú kapcsolat.
A kapcsolatoknak az oszlopokra történő nyomatékátviteli képessége a kapcsolatok rögzítettségének fokán alapul. Minél nagyobb a gerendacsatlakozás rögzítettségi foka, annál nagyobb a nyomatékok oszlopokra való átvitelének képessége.
Ha a csatlakozást úgy tervezték, hogy a nyomatékokat átadja, akkor képesnek kell lennie a gerendából eredő nyíróerőknek ellenállni és a nyomatékokat átadni az oszlopoknak.
Milyen típusú acélszerkezeti keretrendszerek léteznek?
Födémrendszerek típusai többszintes acélszerkezetek építéséhez
Az acélvázas szerkezetek alapozásának, oszlopainak, gerendáinak és padlóinak felépítése
A szerkezeti acél tulajdonságai acélszerkezetek tervezéséhez és építéséhez
- D G Brown, D C Iles, E Yandzio. Acélépületek tervezése: Medium Rise Braced Frames: Az Eurocode-ok és az Egyesült Királyság nemzeti mellékletei szerint. The Steel Construction Institute. Berkshire, p. 72-75. 2009. (P365).
- Frederick S. Merritt, Jonathan T. Ricketts. Épülettervezési és építési kézikönyv. 6. kiadás, New York: McGraw-Hill, 2001.
- Steel Framing. 2016. Idézve: 2017. október 28.