BR112020006721A2

BR112020006721A2 - conector de cedência sísmica, painel de cedência sísmica, e, método para conectar um painel de cedência sísmica a uma coluna estrutural utilizando um conector de cedência sísmica.

Info

Publication number: BR112020006721A2
Application number: BR112020006721-0A
Authority: BR
Inventors: Grzegorz Staszczyk; John Louis Vanker; Michael J. Lastowski
Original assignee: Patco Llc
Priority date: 2017-10-03
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-10-06
Also published as: US20210189755A1; US11851909B2; IL273775B; IL273775A; US10570637B2; MX2020003471A; US11530548B2; US20230107912A1; EP3673128A1; CN113863531B; ES2911267T3; EP3673128B1; JP7299880B2; CA3078366A1; NZ763955A; JP2020536188A; PT3673128T; CN113863531A; WO2019070744A1; CN111601938B

Abstract

A tecnologia apresentada provê um conector de cedência sísmica. O conector de cedência sísmica inclui uma placa em forma de U configurada para conectar um pino lateral de um painel a um outro componente de um painel e uma placa de cedência localizada entre a placa em forma de U e o pino lateral do painel. Uma cavilha de alta resistência conecta a placa em forma de U, a placa de cedência, e o pino lateral do painel a uma coluna estrutural. Uma bucha está localizada entre a placa em forma de U e a coluna estrutural.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO Pedido de Patente de Invenção para “CONECTOR DE CEDÊNCIA SÍSMICA, PAINEL DE CEDÊNCIA SÍSMICA, E,

MÉTODO PARA CONECTAR UM PAINEL DE CEDÊNCIA

SÍSMICA A UMA COLUNA ESTRUTURAL UTILIZANDO UM CONECTOR DE CEDÊNCIA SÍSMICA” Reivindicação de prioridade

[001] O presente pedido reivindica prioridade para o pedido de patente provisório US Nº de série 62/567.446, intitulado “Seismic Yielding Connection”, depositado em 3 de outubro de 2017, e pedido de patente não provisório US Nº de série 16/149.976, intitulado “Seismic Yielding Connection”, depositaudo em 3 de outubro de 2018, que está especificamente incorporado por referência aqui para todos os quais ele descreve e ensina.

Campo técnico

[002] Este pedido refere-se a componentes de construção de edifícios e, mais particularmente, a conexões para painéis de edifícios usados em estruturas comerciais e residenciais.

Fundamentos

[003] Terremotos podem liberar forças súbitas e significativas sobre a estrutura de um edifício. Edifícios em áreas propensas a terremotos são frequentemente construídos para suportar as forças de um terremoto utilizando painéis e conjuntos de cisalhamento, amarrações estruturais e sistemas de amortecimento. Entretanto, estas soluções podem exigir grande aumento estrutural e podem ser custosas.

Sumário

[004] A tecnologia descrita trata de um ou mais dos problemas precedentes ao prover um conector de cedência sísmica. O conector de cedência sísmica inclui uma placa em forma de U configurada para conectar um pino lateral de um painel a um outro componente de um painel e uma placa de cedência localizada entre a placa em forma de U e o pino lateral do painel. Uma cavilha de alta resistência conecta a placa em forma de U, a placa de cedência, e o pino lateral do painel a uma coluna estrutural. Uma bucha está localizada entre a placa em forma de U e a coluna estrutural.

Breve Descrição dos Desenhos

[005] A Figura 1 ilustra um exemplo de um painel de cedência sísmica com conectores de cedência sísmica que conectam um painel a colunas estruturais.

[006] A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural.

[007] A Figura 3 ilustra um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural.

[008] A Figura 4 ilustra uma vista superior de um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural.

[009] A Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva de um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural.

[0010] A Figura 6 ilustra uma vista em perspectiva de um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural, onde placas de conector rosqueadas são usadas dentro da coluna estrutural.

[0011] A Figura 7 ilustra uma vista em perspectiva de um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural, onde placas de conector rosqueadas são usadas dentro da coluna estrutural.

[0012] A Figura 8 ilustra um conector de cedência sísmica de exemplo implementado em uma viga LI. A Figura 8A ilustra uma vista superior de um conector de cedência sísmica de exemplo implementado em uma viga I. A Figura 8B ilustra uma vista frontal de um conector de cedência sísmica de exemplo implementado em uma viga I.

[0013] A Figura 9 ilustra operações de exemplo para montar um conector de cedência sísmica para conectar um painel a uma coluna estrutural.

Descrição detalhada

[0014] A Figura 1 ilustra um painel de cedência sísmica de exemplo 100 com conectores de cedência sísmica 102, 104, 106, 108, 110 e 112 conectando um painel 114 às colunas estruturais 116 e 118. O painel de cedência sísmica 100 pode ser usado em conjunto com outros painéis de cedência sísmica em construção de um edifício de aço formado a frio. Por exemplo, o painel 114 pode ser pré-fabricado e montado em um local de construção. O painel de cedência sísmica 100 pode ser usado em áreas onde terremotos são mais prováveis de garantir em edifícios que possam suportar forças sísmicas. Embora o painel 114 seja mostrado como um painel em armação horizontal em forma de V, outros tipos de painéis com outras configurações e conjuntos estruturais, tais como quadros de momento, podem ser aumentados com a conexão de cedência sísmica.

[0015] Durante a construção de um edifício, o painel 114 é fixado às colunas estruturais 116 e 118 utilizando conectores de cedência sísmica. As colunas estruturais 116 e 118 podem ser colunas de seção estrutural oca (HSS) e podem ter uma variedade de formas de seção transversal,

incluindo, sem limitação, seções transversais quadradas ou retangulares. As colunas estruturais 116 e 118 incluem, cada uma, aberturas (não mostradas) para receber uma cavilha de alta resistência como parte do conector de cedência sísmica. Dependendo da localização das colunas estruturais 116 e 118, cada uma das colunas estruturais 116 e 118 pode ser conectada a um ou mais de um painel. Por exemplo, uma coluna estrutural localizada em um canto de um edifício pode ser conectada a dois painéis, enquanto uma coluna estrutural localizada ao longo de uma parede externa de um edifício em um ponto onde uma parede interna encontra a parede externa pode ser conectada a três painéis.

[0016] Os conectores de cedência sísmica 102, 104, 106, 108, 110 e 112 fazem conexões entre o painel 114 e as colunas estruturais 116 e 118 que são rígidas o bastante para mobilizar a rigidez inerente do painel 114, o que ajuda a controlar o dano durante movimentos de solo de terremotos pequenos. Buchas nos conectores de cedência sísmica 102, 104, 106, 108, 110 e 112 permitem que os conectores de cedência sísmica se deformem plasticamente durante um evento sísmico, dissipando a energia no sistema como um todo. Consequentemente, o painel 114, os conectores de cedência sísmica 102, 104, 106, 108, 110 e 112, e as colunas estruturais 116 e 118 são menos prováveis de ser danificados durante um evento sísmico.

[0017] Como mostrado na Figura 1, o painel 114 é um painel em armação horizontal em forma de V com um trilho superior 26 e um trilho inferior 28. No interior do trilho superior 26 encontra-se uma braçadeira horizontal contínua constituída por trilhos traseiros (alma-a-alma) 30 e 32, (referidos como braçamento horizontal duplo), que são ancorados pelo conector de cedência sísmica 104 ao pino lateral 36 e pelo conector de cedência sísmica 110 ao pino lateral 38 nos lados do painel 114. A área entre a braçadeira horizontal contínua formada pelos trilhos 30 e 32 e o trilho superior 26 contém uma cinta inclinada vertical feita de pinos. Esta área de braçamento suporta e transfere forças verticais e laterais exercidas sobre o painel 114 às colunas 116 e 118 fixadas a cada um dos pinos laterais 36 e 38 do painel em armação horizontal em forma de V.

[0018] O painel 114 também tem dois pinos internos 44 e 46 e um pino central 48 ancorado por placas de fixação 34 aos trilhos superior e inferior 26 e 28 e aos trilhos 30 e 32. Os pinos laterais 36 e 38 passam através de recortes de extremidade nas extremidades da alma 14 e nos rebordos 18 dos trilhos 30 e 32 de tal modo que os flanges 16 dos pinos 36 e 38 contatam os flanges 16 nas extremidades dos trilhos 26, 28, 34 e 36. As placas de fixação 34 estão nestas áreas de contato. Similarmente, os pinos internos 44 e 46 e o pino central 48 passam através de recortes internos das almas e rebordos dos trilhos 30 e 32 de modo que um exterior dos flanges dos pinos 36 e 38 e do pino central contatam o interior dos flanges dos trilhos 26, 28, 36 e 38. As placas de fixação 34 estão nestas áreas de contato. Os cinco pinos verticais 36, 38, 44, 46 e 48, por exemplo, podem ser espaçados em 24 polegadas (60,96 cm) no centro. O ponto no qual os pinos internos 44 e 46 e o pino central 48 passam através dos trilhos e 32 é uma conexão articulada (isto é, um único fixador permite a rotação). Os pinos do painel 114 servem também para suportar placa de reboco, conduto, fiação, conjuntos de encanamento, etc.

[0019] O painel 114 também contém um braçamento contínuo em forma de V. Este braçamento em V é exclusivo em seu projeto e engenharia. As duas pernas da braçadeira em V são pinos de braçadeira em forma de V 54 e 56. O pino de braçadeira em forma de V 54 é ancorado ao pino lateral 36 logo abaixo dos trilhos 30 e 32 pelo conector de cedência sísmica 104 e ao trilho inferior 28 por uma placa de ápice 60 e passa através de um recorte interior na alma do pino interno 44. A alma do pino de braçadeira em forma de V 54 contata um flange de cada um dos pinos 36 e 44 e o trilho 28.

[0020] De maneira similar, o pino de braçadeira em forma de V 56 é ancorado no pino lateral 38 logo abaixo dos trilhos 30 e 32 pelo conector de cedência sísmica 110 e ao trilho inferior 28 pela placa de ápice 60 e passa através do recorte interior no pino interno 46. A alma do pino de braçadeira em forma de V 56 contata um flange de cada um dos pinos 38 e 46 e o trilho 28.

[0021] Os pinos de braçadeira em forma de V 54 e 56 são posicionados com suas almas paralelas às almas dos pinos 36, 44, 48, 46 e 38 do painel 114. Também, os pinos de braçadeira em forma de V 54 e 56 correm continuamente a partir de imediatamente abaixo dos trilhos 30 e 32 através dos pinos internos 44 e 46 até o ápice de um “V” substancialmente no meio do trilho inferior 28. A conexão no ápice do braçamento em forma de V é facilitada por uma placa de ápice 60 e soldas estruturais, que interconectam os pinos de braçadeira em forma de V 54 e 56 e o pino central 48. A placa 60, o trilho inferior 28 e o pino 48 e os pinos de braçadeira em forma de V 54 e 56 são interconectados por soldas. O pino interno 46 é também fixado por placas de fixação 34 e soldas no trilho superior 26 e aos trilhos 30 e 32 no ponto onde o pino interno 46 passa através dos recortes interiores 52 nos trilhos 30 e 32. A placa de ápice 60 pode ser formada a partir de um material tal como aço de rolo a frio de calibre 18-14.

[0022] As conexões dos pinos de braçadeira em forma de V 54 e 56, aos pinos laterais 36 e 38, ao pino central 48, e ao trilho 28 são conexões de momento e melhoram o desempenho estrutural lateral do painel 114. Estas conexões facilitam a transferência de maior parte das forças laterais que atuam sobre o painel 114 para as colunas estruturais 116 e 118 do painel de cedência sísmica 100.

[0023] O painel 114 também contém um trilho 62 que provê braçamento horizontal. O trilho 62 é localizado, por exemplo, no sentido

TIM mediano na braçadeira em forma de V formada pelos pinos de braçadeira em forma de V 54 e 56. O trilho 62 tem os recortes de extremidade para acomodar os pinos internos 44 e 46, tem o recorte interior 52 para acomodar o pino central 48, e é ancorado por fixadores nos pinos interiores 44 e 46 e ao pino central 48. O trilho 62 contribui para o desempenho estrutural de força lateral do painel 114.

[0024] A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural 218. O conector de cedência sísmica inclui uma placa em forma de U 220, uma placa de cedência 222, uma cavilha de alta resistência (não mostrada), e uma bucha externa (não mostrada). O conector de cedência sísmica é mostrado conectando o lado direito de um painel a uma coluna

218. O canto do painel é formado por um trilho 26, uma cinta de área de configuração de armação 56, e um pino lateral 38, todos soldados à placa em forma de U 220.

[0025] A placa em forma de U 220 é conectada ao pino lateral 38 de um modo que cria um bolso formado pela placa em forma de U 220 e a superfície externa do pino lateral 38. Este bolso provê um espaço para a placa de cedência 222. A placa de cedência 222 é configurada para deformar plasticamente durante um evento sísmico. Em algumas implementações, a espessura da placa de cedência 222 pode depender de onde a placa de cedência 222 está localizada dentro de uma estrutura maior. Por exemplo, em um edifício com múltiplos andares, uma placa de cedência localizada em um andar mais elevado pode ter uma menor espessura, porque mais deslocamento é tolerável em um andar mais elevado durante um evento sísmico.

[0026] A placa em forma de U 220 pode ser soldada a cada um dos trilhos 26, a cinta de área de configuração em armação 56, e o pino lateral 38 utilizando fendas de soldagem localizadas na placa em forma de U 220.

Para simplificar a construção, a placa em forma de U 220 pode ser fixada ao painel inicialmente usando rebites em cada um dos pinos laterais 38, a cinta de área de configuração em armação 56, e o trilho 26. Os rebites ajudam a manter os componentes no lugar para uma soldagem mais simples e mais precisa. A placa em forma de U 220, a placa de cedência 222 e o pino lateral 38 são conectados à coluna 218 por uma cavilha de alta resistência, buchas e arruelas (não mostradas na Figura 2 e discutidas adicionalmente abaixo).

[0027] A placa em forma de U 220 pode ser fabricada a partir de aço formado a frio. O tamanho, forma e configuração das fendas de soldagem na placa em forma de U 220 mudarão dependendo de onde está localizada em um painel a placa em forma de U 220. Por exemplo, com referência à Figura 1, a placa em forma de U que é parte do conector de cedência sísmica 110 é maior do que a placa em forma de U que faz parte do conector de cedência sísmica 108 ao acomodar para o ângulo da cinta de área de configuração em armação 56. Similarmente, as placas em forma de U que são parte do conector de cedência sísmica 106 e 112 têm menos fendas de soldagem do que outras placas em forma de U, porque elas se unem aos pinos laterais 36 e 38, respectivamente, ao trilho inferior 28.

[0028] A Figura 3 ilustra um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural. O conector de cedência sísmica é mostrado conectando o lado direito de um painel a uma coluna 318. A placa em forma de U 320 se enrola em torno de um pino lateral 38 do painel. Adicionalmente, a placa em forma de U 320 serve como a conexão entre o pino lateral 38, um trilho 26, e uma cinta de área de configuração em armação 56 do painel. A placa em forma de U 320 é fixada ao pino lateral 38 de tal modo que um bolso 326 é criado pela placa em forma de U 320 e o pino lateral 38. O bolso 326 é onde uma placa de cedência (não mostrada) é colocada.

[0029] Uma bucha externa 324 está localizada entre a coluna 318 ea face direita da placa em forma de U 320. Quando forças sísmicas são exercidas sobre o conector de cedência sísmica, a placa em forma de U 320 e a placa de cedência se deformam em torno da bucha externa 324. A bucha externa 324 cria espaço para a placa em forma de U 320 e a placa de cedência deformarem, sem entrarem em contato com a coluna 318. Adicionalmente, o formato redondo da bucha externa 324 permite fácil controle de qualidade no campo.

[0030] Em algumas implementações, o diâmetro externo da bucha externa 324 pode depender de onde a bucha externa 324 está localizada dentro de uma estrutura maior. Por exemplo, quando a bucha externa 324 está localizada em um andar mais alto em um edifício de múltiplos andares, o diâmetro externo pode ser menor, para permitir uma maior deformação da placa em forma de U 320 e da placa de cedência.

[0031] A Figura 4 ilustra uma vista superior de um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural. Uma placa em forma de U 420 é fixada a um trilho 26 de um painel. A placa em forma de U 420 é fixada de um modo que cria um bolso para uma placa de cedência 422. Para fixar o trilho 26 e o pino lateral 38 a uma coluna 418, uma cavilha de alta resistência 430 é inserida através de um pino lateral 38, a placa de cedência 422, a placa em forma de U 420, e a coluna 418. Uma arruela 436 pode ser incluída entre a cabeça da cavilha de alta resistência 430 e a coluna 418. Uma bucha externa 424 provê espaçamento entre a placa em forma de U 420 e a coluna 418. Em algumas implementações, uma bucha interna 428 está localizada entre o pino lateral 38 e uma porca 432. A porca 432 prende a cavilha de alta resistência 430. Em algumas implementações, a bucha interna 428 pode ser rosqueada, eliminando a necessidade da porca 432.

[0032] Em outras implementações, a cavilha de alta resistência 430 passa do pino lateral 38 através da placa de cedência 422, da bucha externa 424, e da coluna 418. A extremidade da cavilha de alta resistência 430 pode ser presa dentro da coluna 418 utilizando uma variedade de mecanismos de fixação, incluindo, sem limitação, uma porca, uma arruela, uma bucha rosqueada, ou uma placa rosqueada.

[0033] A placa de cedência 422 é feita de aço dúctil. As bordas frontais da placa de cedência 422 podem ser arredondadas para se encaixarem na placa em forma de U 420 e para evitar concentrações de tensão quando a placa de cedência 422 se deforma quando as cargas sísmicas são colocadas no conector de cedência sísmica. A placa de cedência 422 pode ter uma variedade de espessuras, e diferentes espessuras das placas de cedência 422 podem ser mais desejáveis em partes diferentes de um edifício. Por exemplo, devido ao fato de que a espessura da placa de cedência 422 controla o deslocamento da placa em forma de U 422, uma placa de cedência mais espessa 422 pode ser usada em um conector de cedência sísmica que é instalado no piso inferior de uma alta construção, onde menos deslocamento é tolerável durante os eventos sísmicos. Inversamente, uma placa de cedência 422 com uma espessura menor pode ser usada em um conector de cedência sísmica que é instalado no piso superior de uma alta construção, onde mais deslocamento é tolerável durante um evento sísmico.

[0034] Quando forças sísmicas são aplicadas ao conector de cedência sísmica, a placa de cedência 422 e a placa em forma de U 420 se deformam em torno da bucha externa 424. Como a variedade de espessuras possíveis para a placa de cedência 422, a bucha externa 424 pode ter uma variedade de diâmetros, dependendo de onde o conector de cedência sísmica está localizado no edifício. A variedade de espessuras da placa de cedência 422 e diâmetros de bucha externa 424 provê uma faixa útil de capacidades de projeto.

[0035] O conector de cedência sísmica cria uma conexão dúctil, provendo uma grande capacidade de deslocamento, que é necessária para satisfazer o critério de código de construção para a prevenção de colapso nos movimentos de solo de terremoto considerado máximo (movimentos de solo MCE). O conector de cedência sísmica continua a ganhar resistência após a cedência do aço através do endurecimento por deformação do material e rigidez geométrica em grandes deslocamentos. Este ganho de resistência é muito útil para a prevenção de colapso nos movimentos de solo MCE. A configuração do conector de cedência sísmica também provê um método simples para computação do mecanismo de projeto de cedência. O conector de cedência sísmica é projetado para ser fraco o suficiente para evitar a falha prematura de importantes elementos do aço formado a frio no trajeto de carga. A resistência e a ductilidade do conector de cedência sísmica também provêm resistência ao colapso progressivo de uma dada estrutura a perda de uma coluna de aço.

[0036] A Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva de um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural. O conector de cedência sísmica conecta um trilho 26, uma cinta de área de configuração em armação 56, e um pino lateral 38 a uma coluna

518. O conector de cedência sísmica inclui uma placa em forma de U 520, uma placa de cedência (não mostrada), e uma cavilha de alta resistência

530. A placa em forma de U 520 é fixada ao trilho 26, a cinta de área de configuração em armação 56, e o pino lateral 38. Em uma implementação, o trilho 26, a cinta de área de configuração em armação 56, e o pino lateral 38 podem ser soldados à placa em forma de U 520 utilizando fendas de soldagem localizadas na placa em forma de U 520. A placa em forma de U 520 também pode ter furos para rebites. Os rebites podem manter a placa em forma de U 520 no lugar em relação ao trilho 26, a cinta de área de configuração em armação 56, e o pino lateral 38 durante o processo de soldagem. A placa em forma de U 520 é fixada ao pino lateral 38 de modo que um bolso é criado pela placa em forma de U 520 e o pino lateral 38. À placa de cedência está localizada dentro do bolso criado pela placa em forma de U 520 e o pino lateral 38.

[0037] A coluna 518 é fixada ao conector de cedência sísmica com uma cavilha de alta resistência 530. A cavilha de alta resistência 530 passa através do pino lateral 38, a placa de cedência, a placa em forma de U 520, uma bucha externa (não mostrada), e a coluna 518. Uma bucha interna 528 e uma porca 532 podem ser usadas para prender a cavilha de alta resistência 830 no interior do pino lateral 38. Em algumas implementações, a bucha interna 528 é rosqueada, de modo que uma porca adicional 532 não é necessária para prender a bucha interna 528. Uma arruela pode ser colocada entre a cabeça da cavilha de alta resistência 530 e a coluna 518.

[0038] Em outras implementações, a cavilha de alta resistência 530 passa do pino lateral 38 através da placa de cedência 522, a bucha externa 524, e a coluna 518. A extremidade da cavilha de alta resistência 530 pode ser presa dentro da coluna 518 utilizando uma porca, uma arruela, uma bucha rosqueada, ou uma placa rosqueada.

[0039] A Figura 6 ilustra uma vista em perspectiva de um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural 618, onde uma placa de conector rosqueada 640 é usada dentro da coluna estrutural 618. O conector de cedência sísmica conecta um trilho 26, uma cinta de área de configuração em armação 56, e um pino lateral 38 à coluna estrutural 618. O conector de cedência sísmica inclui uma placa em forma de U 620, uma placa de cedência 622, uma cavilha de alta resistência 630, e uma bucha externa (não mostrada) A placa em forma de U 620 é fixada ao trilho 26, a cinta de área de configuração em armação 56,

e o pino lateral 32. Em uma implementação, o trilho 26, a cinta de área de configuração em armação 56, e o pino lateral 32 são todos soldados à placa em forma de U 620 utilizando fendas de soldagem localizadas na placa em forma de U 620. A placa em forma de U 620 também pode ter furos para rebites. Os rebites podem manter a placa em forma de U 620 em posição com relação ao trilho 26, a cinta de área de configuração em armação 56, e o pino lateral 38 durante o processo de soldagem. A placa em forma de U 620 é fixada ao pino lateral 32, de modo que um bolso é criado pela placa em forma de U 620 e o pino lateral 38. A placa de cedência 622 está localizada dentro do bolso criado pela placa em forma de U 620 e o pino lateral 38.

[0040] A coluna estrutural 618 é fixada ao conector de cedência sísmica com a cavilha de alta resistência 630. A cavilha de alta resistência 630 passa através de uma bucha interna 628, o pino lateral 38, a placa de cedência 622, a placa em forma de U 620, uma bucha externa (não mostrada), e a coluna estrutural 618. A placa de conector rosqueada 640 está localizada dentro da coluna 618. A placa de conexão rosqueada 640 prende a cavilha de alta resistência 630 dentro da coluna 618 utilizando furos rosqueados (por exemplo, um furo rosqueado 642). Conforme mostrado, a extremidade rosqueada 630b da cavilha de alta resistência 630 é presa pela placa rosqueada 640.

[0041] A Figura 7 ilustra uma vista em perspectiva de um conector de cedência sísmica de exemplo que conecta um painel a uma coluna estrutural 718, onde uma placa de conector rosqueada 740 é usada dentro da coluna estrutural 718. O conector de cedência sísmica conecta um trilho 26, uma cinta de área de configuração em armação 56, e um pino lateral 38 a uma coluna 718. O conector de cedência sísmica inclui uma placa em forma de U 720, uma placa de cedência (não mostrada), e uma cavilha de alta resistência 730. A placa em forma de U 720 é fixada ao trilho 26, a cinta de área de configuração em armação 56, e o pino lateral 38. Em uma implementação, o trilho 26, a cinta de área de configuração em armação 56, e o pino lateral 38 são todos soldados à placa em forma de U 720 utilizando fendas de soldagem localizadas na placa em forma de U 720. A placa em forma de U 720 também pode ter furos para rebites. Os rebites podem manter a placa em forma de U 720 em posição com relação ao trilho 26, a cinta de área de configuração em armação 56, e o pino lateral 38 durante o processo de soldagem. A placa em forma de U 720 é fixada ao pino lateral 38, de modo que um bolso é criado pela placa em forma de U 720 e o pino lateral 38. A placa de cedência está localizada dentro do bolso criado pela placa em forma de U 720 e o pino lateral 38.

[0042] A coluna estrutural 718 é fixada ao conector de cedência sísmica com uma cavilha de alta resistência 730. A cavilha de alta resistência 730 passa através de uma bucha interna 728, o pino lateral 38, a placa de cedência, a placa em forma de U 720, uma bucha externa (não mostrada), e a coluna estrutural 718. A placa de conector rosqueada 740 está localizada dentro da coluna estrutural 718. A placa de conector rosqueada 740 prende a cavilha de alta resistência 730 dentro da coluna estrutural 718 através de furos rosqueados (por exemplo, um furo rosqueado 742).

[0043] A Figura 8 ilustra um conector de cedência sísmica de exemplo implementado em uma viga I. A Figura 8A ilustra uma vista superior de um conector de cedência sísmica de exemplo implementado em uma viga LI. A Figura 8B ilustra uma vista frontal de um conector de cedência sísmica de exemplo implementado em uma viga L Nesta implementação, o conector de cedência sísmica consiste em um tubo de cedência 844, uma cavilha de alta resistência 830, uma bucha 824, e uma placa de conector rosqueada 840. O tubo de cedência 844 é conectado à viga I 842. Em uma implementação, o tubo de cedência 844 é soldado à viga I 842. O tubo de cedência 844 é então conectado a uma coluna 818 utilizando uma cavilha de alta resistência 830. A cavilha de alta resistência 830 passa através do tubo de cedência 844, uma bucha 824 e a coluna 818. Em uma implementação, a cavilha de alta resistência 830 é presa utilizando-se uma placa de conector rosqueada 840. Em outras implementações, a cavilha de alta resistência 830 pode ser presa utilizando- se qualquer combinação de uma porca, arruela e bucha. Uma linha descontínua 846 mostra como o tubo de cedência 844 pode deformar quando o conector de cedência sísmica é submetido a forças sísmicas.

[0044] A Figura 9 ilustra operações de exemplo para montar um conector de cedência sísmica para conectar um painel a uma coluna estrutural. O conector de cedência sísmica inclui uma placa em forma de U, uma placa de cedência, uma cavilha de alta resistência e uma bucha. Uma primeira operação de inserção 902 insere uma cavilha de alta resistência através de uma abertura em uma coluna estrutural. Em algumas implementações, a coluna estrutural pode ter aberturas cortadas para acomodar a altura dos conectores de cedência sísmica com um tipo específico de painel. Em outras implementações, aberturas regulares podem ser espaçadas ao longo da coluna estrutural para permitir flexibilidade.

[0045] Uma operação de encaixe 904 encaixa uma bucha externa sobre a cavilha de alta resistência. A bucha externa é finalmente localizada fora da coluna estrutural e entre a coluna estrutural e uma placa em forma de U. A bucha externa provê espaçamento entre a coluna estrutural e a placa em forma de U, permitindo que a placa em forma de U se deforme em torno da bucha externa quando forças sísmicas estão presentes. O diâmetro externo da bucha externa pode variar para controlar a deformação da placa em forma de U. Por exemplo, uma bucha externa com um maior diâmetro externo permitirá menos deformação da placa em forma de U do que uma bucha externa com um menor diâmetro externo.

[0046] Uma segunda operação de inserção 906 insere a cavilha de alta resistência em uma abertura na placa em forma de U, uma abertura em uma placa de cedência, e uma abertura em um pino lateral de um painel. À segunda operação de inserção 906 cria o conector de cedência sísmica. À placa em forma de U é fixada ao pino lateral do painel (tal como por soldagem) de um modo que deixa um bolso para a placa de cedência entre a superfície interna da placa em forma de U e a superfície externa do pino lateral do painel. A placa em forma de U pode também atuar como um conector entre o pino lateral do painel e outros componentes do painel.

[0047] Uma operação de fixação 908 prende a cavilha de alta resistência com um mecanismo de fixação interno. Em algumas implementações, o mecanismo de fixação interno é uma bucha interna. Quando a bucha interna atua como o mecanismo de fixação interno, a bucha interna é rosqueada para prender a cavilha de alta resistência no lugar como parte do conector de cedência sísmica. Em outras implementações, uma bucha interna não-rosqueada pode ser colocada sobre a cavilha de alta resistência antes de um outro mecanismo de fixação interno, tal como uma porca, é colocada sobre a cavilha de alta resistência para prender a cavilha de alta resistência no conector de cedência sísmica.

[0048] A especificação, exemplos e dados acima provêm uma descrição completa da estrutura e uso de implementações exemplares da invenção. Uma vez que muitas implementações da invenção podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da invenção, a invenção reside nas reivindicações anexas. Além disso, características estruturais das diferentes implementações podem ser combinadas em uma outra implementação sem se afastar das reivindicações recitadas. Embora modalidades e aplicações desta invenção tenham sido mostradas e descritas, deve ficar evidente para aqueles versados na técnica tendo o benefício desta descrição que muitas mais modificações do que as mencionadas acima são possíveis sem se afastar dos conceitos inventivos aqui.

A invenção, portanto, não deve ser restrita, exceto no espírito das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conector de cedência sísmica caracterizado por compreender: uma placa em forma de U configurada para conectar um pino lateral de um painel a um outro componente do painel; uma placa de cedência localizada entre a placa em forma de U e o pino lateral do painel; uma cavilha de alta resistência que conecta a placa em forma de U, a placa de cedência, e o pino lateral do painel a uma coluna estrutural; e uma bucha localizada entre a placa em forma de U e a coluna estrutural.

2. Conector de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a espessura da placa de cedência ser dependente da localização do conector de cedência sísmica dentro de uma estrutura maior.

3. Conector de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o diâmetro externo da bucha ser dependente da localização do conector de cedência sísmica dentro de uma estrutura maior.

4. Conector de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: uma bucha interna localizada em uma face interna do pino lateral.

5. Conector de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a bucha interna ser uma bucha rosqueada.

6. Conector de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a placa de cedência ter bordas arredondadas em pelo menos uma face.

7. Painel de cedência sísmica caracterizado por compreender: um painel que inclui uma estrutura de armação superior e um ou mais pinos laterais; uma ou mais colunas estruturais; e um ou mais conectores de cedência sísmica conectando o um ou mais pinos laterais do painel a uma ou mais colunas estruturais, cada um dos um ou mais conectores de cedência sísmica compreendendo: uma placa em forma de U configurada para conectar um do um ou mais pinos laterais a um outro componente do painel; uma placa de cedência localizada entre a placa em forma de U e o um do um ou mais pinos laterais do painel; uma cavilha de alta resistência que conecta a placa em forma de U, a placa de cedência, e um do um ou mais pinos laterais do painel; e uma bucha localizada entre a placa em forma de U e uma das uma ou mais colunas estruturais.

8. Painel de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o painel ser um painel em forma de V.

9. Painel de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o painel ser um conjunto de quadro de momento.

10. Painel de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a espessura da placa de cedência ser dependente da localização do conector de cedência sísmica dentro de uma estrutura maior.

11. Painel de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o diâmetro externo da bucha ser dependente da localização do conector de cedência sísmica dentro de uma estrutura maior.

12. Painel de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por pelo menos um dos conectores de cedência sísmica incluir adicionalmente uma bucha interna localizada em uma face interna do pino lateral

13. Painel de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a bucha interna ser uma bucha rosqueada.

14. Painel de cedência sísmica de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a placa de cedência ter bordas arredondadas em pelo menos uma face.

15. Método para conectar um painel de cedência sísmica a uma coluna estrutural utilizando um conector de cedência sísmica, o método caracterizado por compreender: inserir uma cavilha de alta resistência através de uma abertura em uma coluna estrutural; encaixar uma bucha externa sobre a cavilha de alta resistência; inserir a cavilha de alta resistência em uma abertura em uma placa em forma de U, uma abertura em uma placa de cedência, e uma abertura em um pino lateral de um painel; e fixar a cavilha de alta resistência com um mecanismo de fixação interno.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o mecanismo de fixação interno ser uma bucha rosqueada.

17. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a espessura da placa de cedência ser dependente de uma localização do conector de cedência sísmica dentro de uma estrutura maior.

18. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o diâmetro externo da bucha externa ser dependente de uma localização do conector de cedência sísmica dentro de uma estrutura maior.

19. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a placa de cedência ter bordas arredondadas em pelo menos uma face.

20. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a cavilha de alta resistência ser uma cavilha rosqueada.