Det finns olika typer av stålbalkförband som används i konstruktioner. Stålbalkförbindelser kategoriseras i två grupper, nämligen inramade och sittande förbindelser.
I de inramade stålbalkförbindelserna är balken ansluten till det bärande stålelementet med hjälp av beslag, medan vid sittande förbindelser är balken placerad på ett säte som liknar fallet där balken placeras på murade väggar.
I den här artikeln diskuteras olika typer av stålbalkförbindelser.
Fig.1: Olika typer av anslutningar mellan stålbalkar
Fig.2: Anslutningar mellan stålbalkar och balkar
Typer av anslutningar mellan stålbalkar
Olika typer av balkanslutningar anges nedan:
- Boltade ramförband
- Boltade sätesförband
- Svetsade ramförband
- Svetsade sätesförband
- Endplåtsförband
- Speciella anslutningar
- Enkla, stela och halvstela anslutningar
Boltade ramar av stålbalkar
I denna typ av anslutning är stålbalkar kopplade till bärande element, oavsett om det är stålbalkar eller pelare, med en vinkel för bakkoppling som visas i figur 3.
Fig.3: Bolted Framed Steel Beam Connection
Samhälleligt är det vanligt att anslutningen utformas baserat på belastningarna i balkens ände. Det krävs att man tar hänsyn till hållfasthet, typ och storlek på fästelement och hållfasthet hos grundmaterialen när anslutningen konstrueras.
Den minsta längden på anslutningsvinkeln bör vara minst hälften av balkens fria djup. Denna åtgärd specificeras för att säkerställa tillräcklig styvhet och stabilitet.
Det finns olika standardstorlekar för skruvade ramförband tillsammans med deras kapacitet som tillhandahålls av koder. Syftet med sådana standardiserade anslutningar är att öka hastigheten i konstruktionen.
Det rekommenderas att använda minsta möjliga anslutning som är tillräcklig för att motstå den applicerade lasten för att göra konstruktionen så ekonomisk som möjligt.
Boltsittande stålbalkförbindelse
Det finns två huvudtyper av boltsittande anslutningar, inklusive ostyva boltsittande anslutningar och styva boltsittande anslutningar, som illustreras i Figur-4 och Figur-5.
Figur 4.Oförstärkt bultad sätesförbindelse
Fig.5Om reaktionerna i balkens ände är stora rekommenderas att man överväger styva sätesförbindelser eftersom de har tillräcklig kapacitet att motstå stora krafter, medan kapaciteten hos ostyva sätesförbindelser är begränsad på grund av den begränsade böjningskapaciteten hos sätesvinkelns ben som sticker ut horisontellt.
Den mest framstående fördelen med sätesförbindelsen är att balken kan tillverkas ekonomiskt och att sätet skulle ge omedelbart stöd under monteringen.
Funktionen hos den övre vinkeln som används i sätesförbindelsen är att förhindra att balken drabbas av oavsiktliga rotationer.
Det är värt att nämna att den här typen av förbindelse inte kräver någon betydande detaljering i verkstaden. Bultade anslutningar är önskvärda ur miljösynpunkt eftersom konstruktionen kan demonteras och elementen kan användas i andra projekt. Dessutom kan skruvförband monteras med stor lätthet.
Svetsade ramförband med stålbalkar
Likt de andra två typerna av balkförband finns olika storlekar av svetsade ramförband med deras kapacitet tillgängliga och tillhandahålls av koder.
Svetsförbandets svetsning utsätts för direkta skjuvspänningar och spänningar som orsakas av belastningar på balken som påverkar svetsmönstret. Så dessa spänningar måste beaktas.
Det är uppenbart att en del av svetsningen utförs på fältet, vilket är en utmaning eftersom det är svårt att uppnå högkvalitativ svetsning på grund av rörelser av ståldelar som orsakas av vindar eller andra faktorer.
Svetsade sätesförbindelser för stålbalkar
Det liknar bultsätesförbindelsen, men svetsning används för infästning i stället för bultar. Lasterna på balken påverkar svetsmönstret excentriskt och genererar spänningar. Så liksom svetsade ramförbindelser måste sådana spänningar beaktas.
Typer av svetsade sätesförbindelser inkluderar oförstärkt sätesförbindelse och förstyvad sätesförbindelse. Den förstnämnda används vid små tillämpade laster medan den sistnämnda är lämplig vid stora laster.
Det rekommenderas att använda bultar för att ansluta balkens bottenfläns till sätet. Dessa bultar kan avlägsnas eller lämnas på sin plats när svetsprocessen är avslutad. Svetsad anslutning är inte önskvärd ur miljösynpunkt och arbetare. Detta beror på att en sådan anslutning varken kan demonteras eller monteras enkelt.
Endplåt stålbalkanslutning
Denna typ av anslutning möjliggörs genom användning av svetskonst. Ändplattan är ansluten till balkbanan genom svetsning eftersom dess kapacitet och storlek styrs av skjuvkapaciteten hos balkbanan intill svetsen.
Den belastning som appliceras på anslutningen i slutet av elementet har inga excentriciteter. Det finns olika typer av ändplåtsanslutningar inklusive flexibla, halvstyva och styva ändplåtsanslutningar.
Det bör vara känt att, tillverkningar och skärningar bör utföras med största försiktighet för att undvika fel. Till exempel måste tillskärningen av balkarna på längden vara så noggrann som möjligt.
Finally, end plate connections are not suitable for tall steel structures.
Special Steel Beam Connections
Den här typen av anslutningar används för det fall där arrangemangen av konstruktionselementet är på ett sådant sätt att standardförbindelser inte kan användas.
Till exempel kan korsningsvinklar vara olika i viss grad och när balkens centrum är förskjutet från kolonnens centrum.
Exempel på speciella anslutningar inkluderar böjd platta inramad, singelvävplatta, ensidig inramad, balanserad vävplatta och Z-typförbindelse.
Förmågan hos anslutningarna att överföra moment till kolonnerna baseras på graden av fasthet hos anslutningarna. Ju högre grad av fixitet hos balkförbindelsen, desto större är förmågan att överföra moment till pelarna.
Om förbindelsen är utformad för att överföra moment bör den kunna motstå skjuvkrafter från balken och överföra moment till pelarna.
Vilka typer av ramsystem av konstruktionsstål finns det?
Typer av golvsystem för stålkonstruktioner med flera våningar
Konstruktion av stålramkonstruktioner Fundament, pelare, balkar och golv
Stegkonstruktionens egenskaper för utformning och konstruktion av stålkonstruktioner
- D G Brown, D C Iles, E Yandzio. Konstruktion av stålbyggnader: Medium Rise Braced Frames: I enlighet med Eurokoderna och Storbritanniens nationella bilagor. The Steel Construction Institute. Berkshire, s. 72-75. 2009. (P365).
- Frederick S. Merritt, Jonathan T. Ricketts. Handbok för konstruktion och design av byggnader. 6th. ed. New York: McGraw-Hill, 2001.
- Steel Framing. 2016. Citerat den 28 oktober 2017.