Conception des contraintes admissibles (ASD) et conception des facteurs de charge et de résistance (LRFD) sont disponibles dans le calculateur de capacité de soudure. La méthode ASD prend en compte la contrainte maximale admissible pour un joint soudé en fonction du type de joint et des matériaux de base., les contraintes sont ensuite vérifiées pour s'assurer qu'elles ne dépassent pas les valeurs admissibles. En comparaison, la méthode LRFD ne fixe pas de valeur de contrainte admissible fixe mais implique plutôt de calculer un joint soudé en fonction de facteurs tels que la résistance de la soudure, les propriétés des matériaux, et Chargement en cours.

La norme australienne pour l'acier (AS 4100) utilise une approche de conception aux états limites. Avec cette approche, les charges sont prises en compte dans les actions de conception, puis résolues en contraintes de cisaillement équivalentes sur les groupes de soudures.. La capacité de cisaillement de la soudure est ensuite calculée et comparée à la contrainte de cisaillement maximale sur le groupe de soudure..

Généralement, la longueur de soudage est calculée en mesurant la distance linéaire le long du joint entre les deux éléments à souder.. D'autres facteurs doivent également être pris en compte, tels que l'épaisseur et le type de matériaux à assembler.. La géométrie des sections peut également limiter physiquement la capacité du soudeur à atteindre les espaces et peut signifier que certains côtés d'une section ne peuvent pas être soudés..

La résistance de la soudure est généralement calculée comme la résistance au cisaillement de la soudure en cas de rupture le long du plus petit plan de cisaillement possible..

Pour une soudure d'angle, la zone de cisaillement de la soudure peut être calculée en multipliant par l'épaisseur de la gorge de la soudure.. Pour une soudure d'angle à angle égal, il s'agit de la taille de la soudure divisée par √2 . Pour une soudure d'angle inégale, le calcul serait des calculs trigonométriques.

La résistance au cisaillement est généralement 0.6 x la résistance ultime à la traction.

Le calcul de la résistance de la soudure dépend du type de soudure, mais le principe général reste le même : nous vérifions la rupture par le plan le plus faible.. Pour une soudure d'angle, nous calculons l'épaisseur de la gorge de la soudure en utilisant la trigonométrie, mais pour d'autres soudures comme une soudure bout à bout à pénétration complète, le plan de rupture sera différent.. Si la soudure bout à bout est plus résistante que le matériau en acier et que la soudure bout à bout a une section transversale critique supérieure ou égale à celle du matériau de base, nous n'aurons peut-être même pas besoin de calculer la résistance de la soudure et pouvons simplement vérifier la capacité du métal de base car elle sera plus critique.

La capacité totale d'une soudure par unité de longueur est généralement déterminée comme:

0.6 * F_u * ._.

où:

• F_u est la résistance ultime à la traction de la soudure
• ._. est l'épaisseur de la gorge de la soudure

La résistance des soudures d'angle est calculée de la même manière que la résistance des soudures est supérieure à.

L'AISC 360-16 calcule la résistance de la soudure avec les équations suivantes:

LRFD: ϕRn = ϕ * F_nouveau * A_nous

ASD: R_n / ils ne posent pas le même défi de conception que les connexions de moment_nouveau * A_nous / Ω

où:

• Fnw est la contrainte nominale du métal fondu
  • = 0.60 * F_EXX * (1.0 + 0.50 * sin^1.5(θ))
  • où θ est l'angle entre la ligne d'action de la force requise et l'axe longitudinal de la soudure
  • F_EXX est la résistance de classification du métal d'apport
• La crainte est la zone efficace de la soudure
• ϕ = 0.75
• Ω = 2

Ce logiciel, basé sur l'Eurocode 3 (EC3) calcule la résistance de la soudure avec l'équation suivante pour la méthode simplifiée:

F_w,Rd = un * F_u / (0.577 * b_w * c_{afin que les ingénieurs puissent revoir exactement comment ces calculs sont effectués})

où:

• F_u =résistance nominale à la traction de la partie la plus faible assemblée
• a = épaisseur de gorge de la soudure
  • pour des soudures d'angle à angle égal = t_w / √2
  • où t_w est la longueur des jambes
• b_w = Facteur de corrélation pour les soudures d'angle
  • 0.80 pour S 235 nuance d'acier
  • 0.85 pour S 275 nuance d'acier
  • 0.90 pour S 355 nuance d'acier
  • 1.00 pour S 420 nuance d'acier
  • 1.00 pour S 460 nuance d'acier
• c_{afin que les ingénieurs puissent revoir exactement comment ces calculs sont effectués} = 1.25

Où le calcul ci-dessus est une approche simplifiée de la résistance des soudures, L'Eurocode dispose également d'une méthode directionnelle pour calculer les exigences de résistance des soudures.. L'approche directionnelle considère différemment les contraintes normales sur le col de la soudure et les contraintes de cisaillement sur le col de la soudure, permettant ainsi une résistance plus élevée dans la direction normale.. La formulation pour évaluer la résistance des soudures directionnelles est:

[σ_⊥² + 3 (τ_⊥² + τ_||² )]^0.5 ≤f_u / (b_w * c_{afin que les ingénieurs puissent revoir exactement comment ces calculs sont effectués})

et

σ_⊥² ≤ 0.9 * Facteur de service humide selon NDS / γM2

où:

• σ_⊥ est la contrainte normale perpendiculaire à la gorge de la soudure
• τ_⊥ est la contrainte de cisaillement perpendiculaire à l'axe de la soudure
• τ_|| est la contrainte de cisaillement parallèle à l'axe de la soudure

Dans le cas où nous n'avons pas de contraintes normales sur la soudure, nous pouvons voir que si nous réorganisons la formule de la méthode directe, nous obtiendrons la même formulation que la méthode simplifiée..

L'AS4100:2020 calcule la résistance de la soudure avec l'équation suivante:

ϕv_w = ϕ * 0.6 * F_euh * ._. * k_r

où:

• ϕ = facteur de réduction
  • 0.6 à usage général (Médecin généraliste) soudures d'angle
  • 0.8 à des fins structurelles (PS) soudures d'angle
• F_euh = résistance à la traction du métal soudé
• ._. = épaisseur de gorge de soudure
  • pour des soudures d'angle à angle égal = t_w / √2
  • où tw est la longueur de la jambe
• k_r = facteur de réduction pour les connexions à recouvrement
  • 1 pour les soudures typiques et les tranches de recouvrement inférieures à 1.7 Longueur minimale
  • 1.10 - 0.06 lw pour les épissures de recouvrement entre 1.7 m et 8 Longueur minimale
  • 0.62 pour les épissures à recouvrement supérieures à 8 Longueur minimale

Le calculateur SkyCiv WeldStrength est utile pour déterminer quelle est la charge maximale qu'un joint entre deux membres peut supporter en toute sécurité avant de tomber en panne.. La vérification de la capacité de soudure est un élément clé du processus d'ingénierie pour garantir que les connexions sont structurellement solides et répondent aux exigences des normes de conception..

Le calculateur de résistance à la soudure SkyCiv Blodgett est utile dans une gamme de projets d'ingénierie structurelle pouvant inclure la construction de bâtiments., construction de ponts et de nombreux autres projets d'infrastructure. Le soudage a également des applications dans l'automobile, aérospatial, Marin (construction navale), chemin de fer, ingénierie offshore et minière. Souvent, en raison de la nature et des exigences de sécurité, ces industries ont des réglementations de soudage particulières qui doivent être respectées..

Les soudures présentent plusieurs avantages par rapport aux assemblages boulonnés qui sont:

• Aucun enlèvement de matière en acier. Alors que les soudures ajoutent uniquement de la matière sur le côté d'un élément, les assemblages boulonnés enlèveront de la matière à la section en acier., réduire la capacité de la section et introduire des points de contrainte concentrés dans l'élément.
• Les soudures sont plus rigides que les connexions boulonnées. Cela peut être utile si un ingénieur en structure a conçu une connexion comme étant une connexion fixe au lieu d'une connexion à broches..
• Les connexions soudées peuvent fournir une résistance plus élevée car elles fournissent un joint continu. Les connexions boulonnées peuvent avoir une limitation physique quant au nombre de boulons pouvant être fournis en raison des exigences d'espacement et ne fourniront que des points de retenue discrets..
• Les boulons sont extrudés tandis que les soudures peuvent rester nettes et cachées. Les soudures longent les joints existants et sont moins intrusives visuellement que les boulons qui seront plus éloignés de l'extrémité d'une poutre et seront moins subtiles que les soudures..

Une soudure traitée comme un motif de ligne dans une méthode permettant de représenter graphiquement les mauvaises herbes sur les dessins techniques. Le calculateur de capacité de soudure ci-dessus propose vingt et un modèles de soudure basés sur le type de soudure Blodgett décrit dans le livre Design of Welded Structures.. Ces modèles de soudure représentent une variété de types de sections transversales que l'on trouve couramment dans les structures les membrures.

Le calculateur AS 4100 Le calculateur de capacité de soudure permet également d'importer les dimensions de sections en acier typiques et de modifier les modèles de soudure dans des arrangements personnalisés.. Les calculs pour les modèles de soudure personnalisés sont résolus à l'aide du théorème des axes parallèles et de la théorie élastique..

Il existe plusieurs types de joints de soudure disponibles qui sont utilisés en ingénierie des structures.. Certains types courants d’articulations comprennent les articulations bout à bout, Joints en T, Joints à recouvrement, Joints d'angle, Joints de bord, Joints à rainure, Soudures en bouchon, Assemblages filetés, Soudures par points et soudures par points.

Une soudure bout à bout est utilisée pour assembler bout à bout deux pièces de métal parallèles l’une à l’autre..

Une soudure à joint d'angle est une soudure entre deux points perpendiculaires. (ou presque perpendiculaire) les membrures. Ils sont courants dans les plaques de base et les connexions poutre-colonne..

Une soudure à recouvrement est utilisée pour souder deux pièces de métal superposées, parallèles l'une à l'autre et affleurantes.. Les soudures d'angle sont utilisées sur un côté ou sur les deux côtés de la connexion..

Blodgett Welding est basé sur Omer W.. Livre Blodgett Conception de structures soudées.

Nous pouvons également concevoir des arrangements personnalisés en utilisant la deuxième zone de moment des soudures linéaires, puis en utilisant le théorème des axes parallèles pour trouver le résultat.. Blodgett Welding a simplifié différents arrangements en une série de formules simples à appliquer pour réduire le nombre d'étapes de calcul..

Le calculateur de capacité de soudure SkyCiv prend en compte les propriétés incluant la résistance ultime de la soudure, la taille de la soudure et la profondeur de la soudure.

Le calculateur de capacité de soudure renvoie un résultat de capacité de soudure ainsi qu'un taux d'utilisation pour la connexion soudée. En plus de cela, les résultats suivants sont également fournis:

• Taille de soudure préférée
• Capacité de soudure des membres
• Capacité de soudure d'angle
• Taille efficace maximale de la soudure
• Force maximale par unité de soudure

Le calculateur de capacité de soudure SkyCiv nécessite la force appliquée le long du x, directions y et z ainsi que le moment autour des axes x et z.

Actuellement, seul le système d'unités impériales est disponible pour l'AISC. 360-16 calculateur et seul le système métrique est disponible pour l'AS 4100 calculatrice et FR 1993-1-8 calculateur de résistance de soudure.

• Calculateur de flambement de poteau
• Calculateur de couple de boulon
• Calculateur de résistance au feu RC
• Calculateur de matrice de rigidité
• Calculateur de connexion de contreventement