Υπολογιστής αντοχής συγκόλλησης
Ο υπολογιστής αντοχής συγκόλλησης SkyCiv επιτρέπει στους χρήστες να υπολογίζουν την ικανότητα συγκόλλησης και την αντοχή σε διάτμηση για συγκολλήσεις φιλέτου σύμφωνα με το AISC 360-16, ΣΕ 1993-1-8:2005 και ως 4100:2020. Τα μοτίβα που είναι διαθέσιμα στον Υπολογιστή χωρητικότητας συγκόλλησης Blodgett βασίζονται στον τυπικό τύπο σχεδίασης που φαίνεται στον Πίνακα 4 και 5 του βιβλίου Σχεδιασμός Συγκολλημένων Κατασκευών από τον Omer W. Blodgett. Η αριθμομηχανή συγκόλλησης θα επιστρέψει αποτελέσματα συμπεριλαμβανομένης της ασκούμενης δύναμης στη συγκόλληση, την ικανότητα συγκόλλησης και την αναλογία χρήσης της συγκόλλησης. Το εργαλείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της ικανότητας συγκόλλησης αρμών μεταξύ χαλύβδινων πλακών, δοκάρια, στήλες και μια σειρά από τυπικά προφίλ τομών.
Ξεκινήστε με την αριθμομηχανή συγκόλλησης παρακάτω.
Σχετικά με τον Υπολογιστή αντοχής συγκόλλησης
Ποιες μέθοδοι σχεδιασμού χρησιμοποιούνται στον Υπολογιστή αντοχής συγκόλλησης?
Σχεδιασμός επιτρεπόμενου στρες και των δύο (ASD) και Σχεδιασμός Συντελεστών Φορτίου και Αντίστασης (LRFD) είναι διαθέσιμα στον Υπολογιστή χωρητικότητας συγκόλλησης. Η μέθοδος ASD λαμβάνει υπόψη τη μέγιστη επιτρεπόμενη τάση για έναν συγκολλημένο σύνδεσμο με βάση τον τύπο του αρμού και τα υλικά βάσης, Στη συνέχεια ελέγχονται οι τάσεις για να διασφαλιστεί ότι δεν υπερβαίνουν τις επιτρεπόμενες τιμές. Σε σύγκριση, η μέθοδος LRFD δεν ορίζει μια σταθερή επιτρεπόμενη τιμή τάσης, αλλά περιλαμβάνει τον υπολογισμό μιας συγκολλημένης άρθρωσης με βάση παράγοντες όπως η αντοχή συγκόλλησης, ιδιότητες υλικού, και φόρτωση.
Το Αυστραλιανό Πρότυπο για τον χάλυβα (ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100) χρησιμοποιεί μια προσέγγιση σχεδιασμού οριακής κατάστασης. Με αυτήν την προσέγγιση τα φορτία συνυπολογίζονται σε ενέργειες σχεδιασμού και στη συνέχεια αναλύονται σε ισοδύναμες διατμητικές τάσεις στις ομάδες συγκόλλησης. Στη συνέχεια υπολογίζεται η διατμητική ικανότητα συγκόλλησης και συγκρίνεται με τη μέγιστη διατμητική τάση στην ομάδα συγκόλλησης.
Πώς υπολογίζεται το μήκος συγκόλλησης?
Γενικά το μήκος συγκόλλησης υπολογίζεται με τη μέτρηση της γραμμικής απόστασης κατά μήκος της άρθρωσης μεταξύ των δύο μελών που πρέπει να συγκολληθούν. Πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη άλλοι παράγοντες, όπως το πάχος και ο τύπος των υλικών που ενώνονται. Η γεωμετρία των τομών μπορεί επίσης να περιορίσει φυσικά την ικανότητα του συγκολλητή να φτάσει σε χώρους και μπορεί να σημαίνει ότι ορισμένες πλευρές ενός τμήματος δεν μπορούν να συγκολληθούν.
Κατανόηση του τύπου αντοχής συγκόλλησης
Η αντοχή συγκόλλησης τυπικά υπολογίζεται ως η διατμητική αντοχή της συγκόλλησης σε περίπτωση αστοχίας κατά μήκος του μικρότερου δυνατού επιπέδου διάτμησης.
Για μια συγκόλληση φιλέτου, η περιοχή διάτμησης της συγκόλλησης μπορεί να υπολογιστεί πολλαπλασιάζοντας με το πάχος του λαιμού της συγκόλλησης. Για συγκόλληση φιλέτου ίσης γωνίας αυτό είναι το μέγεθος της συγκόλλησης διαιρούμενο με √2 . Για μια άνιση συγκόλληση φιλέτου ο υπολογισμός θα ήταν ορισμένοι τριγωνομετρικοί υπολογισμοί.
Η διατμητική αντοχή είναι τυπικά 0.6 x την τελική αντοχή σε εφελκυσμό.
Πώς να υπολογίσετε την αντοχή συγκόλλησης?
Ο υπολογισμός της αντοχής συγκόλλησης εξαρτάται από τον τύπο της συγκόλλησης, αλλά η γενική αρχή παραμένει η ίδια ότι ελέγχουμε για αστοχία μέσω του πιο αδύναμου επιπέδου. Για μια συγκόλληση φιλέτου υπολογίζουμε το πάχος του λαιμού της συγκόλλησης χρησιμοποιώντας τριγωνομετρία, αλλά για άλλες συγκολλήσεις όπως μια συγκόλληση πλήρους διείσδυσης το επίπεδο αστοχίας θα είναι διαφορετικό. Εάν η πρόσθια συγκόλληση είναι ισχυρότερη από το υλικό του χάλυβα και η πρόσθια συγκόλληση έχει μια κρίσιμη περιοχή διατομής μεγαλύτερη ή ίση με αυτή του υλικού βάσης, μπορεί να μην χρειαστεί καν να υπολογίσουμε την αντοχή της συγκόλλησης καθόλου και μπορούμε απλώς να ελέγξουμε χωρητικότητας του βασικού μετάλλου αφού θα είναι πιο κρίσιμο.
Πώς να υπολογίσετε την αντοχή συγκόλλησης φιλέτου?
Η συνολική χωρητικότητα μιας συγκόλλησης ανά μονάδα μήκους καθορίζεται γενικά ως:
0.6 * φάεσύ * ττ
όπου:
- φάεσύ είναι η απόλυτη αντοχή σε εφελκυσμό της συγκόλλησης
- ττ είναι το πάχος του λαιμού της συγκόλλησης
Πώς να υπολογίσετε την αντοχή συγκόλλησης φιλέτου?
Η αντοχή συγκόλλησης φιλέτου υπολογίζεται με τον ίδιο τρόπο που η αντοχή συγκόλλησης είναι παραπάνω.
Πώς να υπολογίσετε την αντοχή συγκόλλησης σε AISC 360-16?
Η AISC 360-16 υπολογίζει την αντοχή της συγκόλλησης με τις παρακάτω εξισώσεις:
LRFD: ϕ Rn = ϕ * φάnw * ΕΝΑεμείς
ASD: Ρν / δεν θέτουν την ίδια σχεδιαστική πρόκληση με τις στιγμιαίες συνδέσειςnw * ΕΝΑεμείς / Ω
όπου:
- Fnw είναι η ονομαστική τάση του μετάλλου συγκόλλησης
- = 0.60 * φάEXX * (1.0 + 0.50 * χωρίς1.5(θ))
- όπου θ είναι η γωνία μεταξύ της γραμμής δράσης της απαιτούμενης δύναμης και του διαμήκους άξονα συγκόλλησης
- φάEXX είναι η αντοχή ταξινόμησης μετάλλων πλήρωσης
- Το δέος είναι η αποτελεσματική περιοχή της συγκόλλησης
- ϕ = 0.75
- Ω = 2
Πώς να υπολογίσετε την αντοχή συγκόλλησης στο EN 1993-1-8:2005
Ο Ευρωκώδικας 3 (EC3) υπολογίζει την αντοχή συγκόλλησης με την ακόλουθη εξίσωση για την απλοποιημένη μέθοδο:
φάβ,Rd = α * φάεσύ / (0.577 * ββ * γΜ2)
όπου:
- φάεσύ =ονομαστική τελική αντοχή εφελκυσμού του ασθενέστερου τμήματος που ενώνεται
- a = πάχος λαιμού συγκόλλησης
- για συγκολλήσεις φιλέτου ίσης γωνίας = tβ / √2
- όπου τβ είναι το μήκος του ποδιού
- ββ = Συντελεστής συσχέτισης για συγκολλήσεις φιλέτου
- 0.80 για τον Σ 235 ποιότητας χάλυβα
- 0.85 για τον Σ 275 ποιότητας χάλυβα
- 0.90 για τον Σ 355 ποιότητας χάλυβα
- 1.00 για τον Σ 420 ποιότητας χάλυβα
- 1.00 για τον Σ 460 ποιότητας χάλυβα
- γΜ2 = 1.25
Όπου ο παραπάνω υπολογισμός είναι μια απλοποιημένη προσέγγιση αντοχής συγκόλλησης, Ο Eurocode έχει επίσης μια κατευθυντική μέθοδο για τον υπολογισμό των απαιτήσεων αντοχής συγκόλλησης. Η κατευθυντική προσέγγιση λαμβάνει υπόψη τις κανονικές τάσεις στο λαιμό συγκόλλησης και τις τάσεις διάτμησης στον λαιμό συγκόλλησης διαφορετικά, επιτρέποντας μεγαλύτερη αντοχή στην κανονική κατεύθυνση. Το σκεύασμα για την εκτίμηση της κατευθυντικής αντοχής συγκόλλησης είναι:
[σ⊥2 + 3 (τ⊥2 + τ||2 )]0.5 ≤ στεσύ / (ββ * γΜ2)
και
σ⊥2 ≤ 0.9 * fu / γM2
όπου:
- σ⊥ είναι η κανονική τάση κάθετη στο λαιμό της συγκόλλησης
- τ⊥ είναι η διατμητική τάση κάθετη στον άξονα της συγκόλλησης
- τ|| είναι η διατμητική τάση παράλληλη προς τον άξονα της συγκόλλησης
Στην περίπτωση που δεν είχαμε κανονικές τάσεις στη συγκόλληση, μπορούμε να δούμε ότι αν αναδιατάξουμε τον τύπο της άμεσης μεθόδου θα έχουμε την ίδια διατύπωση με την απλοποιημένη μέθοδο.
Πώς να υπολογίσετε την αντοχή συγκόλλησης στο AS 4100
Το AS4100:2020 υπολογίζει την αντοχή της συγκόλλησης με την ακόλουθη εξίσωση:
ϕ vβ = ϕ * 0.6 * φάεε * ττ * κρ
όπου:
- ϕ = συντελεστής μείωσης
- 0.6 για γενικό σκοπό (GP) συγκολλήσεις φιλέτου
- 0.8 για δομικούς σκοπούς (SP) συγκολλήσεις φιλέτου
- φάεε =αντοχή σε εφελκυσμό μετάλλου συγκόλλησης
- ττ = πάχος λαιμού συγκόλλησης
- για συγκολλήσεις φιλέτου ίσης γωνίας = tβ / √2
- όπου tw είναι το μήκος του ποδιού
- κρ = συντελεστής μείωσης για συνδέσεις συρραφής
- 1 για τυπικές συγκολλήσεις και φέτες περιτύλιξης λιγότερο από 1.7 m σε μήκος
- 1.10 - 0.06 lw για ενώσεις περιτύλιξης μεταξύ 1.7 μ και 8 m σε μήκος
- 0.62 για συναρμογές περιτύλιξης μεγαλύτερες από 8 m σε μήκος
Σε τι χρησιμεύει ο υπολογιστής αντοχής συγκόλλησης?
Το SkyCiv WeldStrength Calculator είναι χρήσιμο για τον προσδιορισμό του μέγιστου φορτίου που αναμένεται να αντέξει με ασφάλεια ένας σύνδεσμος μεταξύ δύο μελών πριν αστοχήσει. Ο έλεγχος της ικανότητας συγκόλλησης είναι ένα βασικό μέρος της μηχανικής διαδικασίας για να διασφαλιστεί ότι οι συνδέσεις είναι δομικά υγιείς και πληρούν τις προδιαγραφές σχεδιασμού.
Ο υπολογιστής αντοχής συγκόλλησης SkyCiv Blodgett είναι χρήσιμος σε μια σειρά από έργα δομικής μηχανικής που μπορεί να περιλαμβάνουν την κατασκευή κτιρίων, κατασκευή γεφυρών και πολλά άλλα έργα υποδομής. Η συγκόλληση έχει εφαρμογές και στην αυτοκινητοβιομηχανία, αεροδιαστημική, θαλάσσια (ναυπηγική), ΣΙΔΗΡΟΔΡΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ, υπεράκτια και μεταλλευτική μηχανική. Συχνά λόγω της φύσης και των απαιτήσεων ασφάλειας, αυτές οι βιομηχανίες έχουν συγκεκριμένους κανονισμούς συγκόλλησης που πρέπει να τηρούνται.
Πότε να χρησιμοποιείτε συγκολλήσεις πάνω από μπουλόνια?
Οι συγκολλήσεις έχουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι των βιδωτών συνδέσεων που είναι:
- Χωρίς αφαίρεση υλικού από χάλυβα. Ενώ οι συγκολλήσεις προσθέτουν υλικό μόνο στην πλευρά ενός μέλους, οι βιδωτές συνδέσεις θα αφαιρέσουν υλικό από το τμήμα χάλυβα, μείωση της χωρητικότητας του τμήματος και εισαγωγή συγκεντρωμένων σημείων τάσης στο μέλος.
- Οι συγκολλήσεις είναι πιο άκαμπτες από τις βιδωμένες συνδέσεις. Αυτό μπορεί να βοηθήσει εάν ένας δομικός μηχανικός έχει σχεδιάσει μια σύνδεση ώστε να είναι μια σταθερή σύνδεση αντί για μια σύνδεση πείρου.
- Οι συγκολλημένες συνδέσεις μπορούν να παρέχουν υψηλότερη αντοχή, καθώς παρέχουν συνεχή άρθρωση. Οι βιδωτές συνδέσεις μπορεί να έχουν φυσικό περιορισμό ως προς τον αριθμό των μπουλονιών που μπορούν να παρασχεθούν λόγω των απαιτήσεων απόστασης και θα παρέχουν μόνο διακριτά σημεία συγκράτησης.
- Τα μπουλόνια εξωθούνται ενώ οι συγκολλήσεις μπορούν να παραμείνουν καθαρές και κρυφές. Οι συγκολλήσεις τρέχουν κατά μήκος των υπαρχουσών αρμών και είναι λιγότερο παρεμβατικές οπτικά από τους κοχλίες που θα απλωθούν πιο μακριά από το άκρο μιας δοκού και θα είναι λιγότερο λεπτές από τις συγκολλήσεις.
Τι είναι μια συγκόλληση που αντιμετωπίζεται ως σχέδιο γραμμής?
Μια συγκόλληση που αντιμετωπίζεται ως μοτίβο γραμμής σε μια μέθοδο για την γραφική αναπαράσταση ζιζανίων σε μηχανικά σχέδια. Ο παραπάνω υπολογιστής χωρητικότητας συγκόλλησης έχει είκοσι ένα μοτίβα συγκόλλησης διαθέσιμα με βάση τον Τύπο συγκόλλησης Blodgett που περιγράφεται στο βιβλίο Σχεδιασμός Συγκολλημένων Κατασκευών. Αυτά τα σχέδια συγκόλλησης αντιπροσωπεύουν μια ποικιλία διαφορετικών τύπων διατομής που απαντώνται συνήθως στα δομικά μέλη.
Το AS 4100 Ο υπολογιστής χωρητικότητας συγκόλλησης επιτρέπει επίσης την εισαγωγή των διαστάσεων των τυπικών τμημάτων χάλυβα και την επεξεργασία σχεδίων συγκόλλησης σε προσαρμοσμένες ρυθμίσεις. Οι υπολογισμοί για προσαρμοσμένα σχέδια συγκόλλησης επιλύονται χρησιμοποιώντας το θεώρημα παράλληλων αξόνων και τη θεωρία ελαστικότητας.
Τύποι αρμών συγκόλλησης
Υπάρχουν πολλοί διαθέσιμοι τύποι αρμών συγκόλλησης που χρησιμοποιούνται στη δομική μηχανική. Μερικοί συνηθισμένοι τύποι αρθρώσεων περιλαμβάνουν τις αρθρώσεις πισινών, Τ-αρθρώσεις, Αρθρώσεις Γαλλικών, Γωνιακές αρθρώσεις, Αρθρώσεις άκρων, Αύλακες Αρθρώσεις, Βύσμα Συγκολλήσεις, Αρθρώσεις με φιλέτα, Συγκολλήσεις σημειακών και ραφών.
Τι είναι η συγκόλληση πισινής άρθρωσης?
Μια συγκόλληση άκρου άκρου χρησιμοποιείται για τη σύνδεση δύο τεμαχίων μετάλλου από άκρο σε άκρο που είναι παράλληλα μεταξύ τους.
Τι είναι η συγκόλληση με άρθρωση φιλέτου?
Μια συγκόλληση αρμού φιλέτου είναι μια συγκόλληση μεταξύ δύο κάθετων (ή κοντά σε κάθετο) μέλη. Είναι κοινά σε πλάκες βάσης και συνδέσεις δοκού σε κολώνα.
Τι είναι η συγκόλληση της άρθρωσης του περιτυλίγματος?
Μια συγκόλληση με άρθρωση αγκαλιάς χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση δύο επικαλυπτόμενων τεμαχίων μετάλλου που είναι παράλληλα μεταξύ τους και κάθονται στο ίδιο επίπεδο. Οι συγκολλήσεις φιλέτου χρησιμοποιούνται στη μία ή και στις δύο πλευρές της σύνδεσης.
Συχνές ερωτήσεις για τον υπολογιστή αντοχής συγκόλλησης
Τι είναι το Blodgett Welding?
Η Blodgett Welding βασίζεται στον Omer W. Βιβλίο Blodgett Σχεδιασμός Συγκολλημένων Κατασκευών.
Μπορούμε επίσης να σχεδιάσουμε προσαρμοσμένες ρυθμίσεις χρησιμοποιώντας την περιοχή δεύτερης στιγμής των γραμμικών συγκολλήσεων και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας το θεώρημα παράλληλου άξονα για να βρούμε το αποτέλεσμα. Η Blodgett Welding έχει απλοποιήσει διαφορετικές ρυθμίσεις σε μια σειρά απλών στην εφαρμογή τύπων για να μειώσει τον αριθμό των βημάτων στους υπολογισμούς.
Ποιες ιδιότητες διατομής συγκόλλησης απαιτούνται?
Ο υπολογιστής χωρητικότητας συγκόλλησης SkyCiv λαμβάνει τις ιδιότητες που περιλαμβάνουν την απόλυτη αντοχή της συγκόλλησης, το μέγεθος και το βάθος της συγκόλλησης.
Ποια αποτελέσματα είναι διαθέσιμα για τον Υπολογιστή αντοχής συγκόλλησης Blodgett?
Η αριθμομηχανή χωρητικότητας συγκόλλησης επιστρέφει ένα αποτέλεσμα χωρητικότητας συγκόλλησης καθώς και μια αναλογία χρήσης για τη συγκολλημένη σύνδεση. Επιπλέον, παρέχονται τα ακόλουθα αποτελέσματα:
- Προτιμώμενο μέγεθος συγκόλλησης
- Χωρητικότητα συγκόλλησης μέλους
- Ικανότητα συγκόλλησης φιλέτου
- Μέγιστο αποτελεσματικό μέγεθος συγκόλλησης
- Μέγιστη δύναμη ανά μονάδα συγκόλλησης
Ποια φορτία συγκόλλησης απαιτούνται?
Ο υπολογιστής χωρητικότητας συγκόλλησης SkyCiv απαιτεί την εφαρμοζόμενη δύναμη κατά μήκος του x, κατευθύνσεις y και z καθώς και τη ροπή γύρω από τον άξονα x και z.
Τι σύστημα μονάδας είναι διαθέσιμο?
Επί του παρόντος, μόνο το αυτοκρατορικό σύστημα μονάδων είναι διαθέσιμο για την AISC 360-16 αριθμομηχανή και μόνο το μετρικό σύστημα είναι διαθέσιμο για το AS 4100 αριθμομηχανή και ΕΝ 1993-1-8 αριθμομηχανή αντοχής συγκόλλησης.
Σχετικά εργαλεία
Έτοιμο για αναβάθμιση? Ρίξτε μια ματιά στο δικό μας ευέλικτα σχέδια.