L'AISC 360-16 La version de ce calculateur de résistance de soudure prend en charge à la fois la conception de contrainte admissible (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.

EN 1993-1-8:2005 Calculateur de capacité de soudure Le FR 1993-1-8:2005 L'outil Weld Capacité effectue des contrôles de conception et de conformité pour les soudures d'angle conformément à la norme EN. 1993-1-8:2005. Il peut effectuer une vérification complète de la capacité de cisaillement des soudures pour les soudures d'angle à pattes égales et peut identifier le point de contrainte maximale et la valeur de contrainte pour le chargement 3D afin de déterminer l'utilisation de la connexion.. Le FR 1993-1-8:2005 Le calculateur de capacité de soudure comporte les hypothèses et limitations suivantes:

• Suppose que le groupe de soudure est élastique linéaire
• Suppose une rigidité uniforme dans les soudures pour la répartition des contraintes.
• Suppose que toutes les soudures sont de même résistance et de même taille
• Suppose que les charges passent par le centre de gravité du groupe de charges. Lorsque les charges ne passent pas par le centre de gravité, l'utilisateur doit convertir les charges en forces équivalentes qui traversent le centre de gravité du groupe de soudure..
• Adopte la position de soudure pour différentes sections qui sont importées selon les dimensions exactes de la section.
• Aucune évaluation de la capacité de la plaque ou de la section, seule la capacité de la soudure elle-même est prise en compte.

AS 4100:2020 Calculateur de capacité de soudure Cet AS 4100:2020 L'outil Weld Capacité effectue des contrôles de conception et de conformité des soudures d'angle conformément à l'AS 4100:2020. Il peut effectuer un contrôle complet de la capacité de cisaillement des soudures pour les soudures d'angle à pattes inégales ou à pattes égales et peut identifier le point de contrainte maximal et la valeur de contrainte pour le chargement 3D afin de déterminer l'utilisation de la connexion.. L'outil a été vérifié par rapport au Guide australien pour les ingénieurs en structures ainsi qu'aux tableaux de capacité de soudure pour garantir sa validité.. Le calculateur AS 4100 Le calculateur de capacité de soudure comporte les hypothèses et limitations suivantes:

• Suppose que le groupe de soudure est élastique linéaire

• Suppose une rigidité uniforme dans les soudures pour la répartition des contraintes.
• Suppose que toutes les soudures sont de même résistance et de même taille
• Suppose que les charges passent par le centre de gravité du groupe de charges. Lorsque les charges ne passent pas par le centre de gravité, l'utilisateur doit convertir les charges en forces équivalentes qui traversent le centre de gravité du groupe de soudure..
• Adopte la position de soudure pour différentes sections qui sont importées selon les dimensions exactes de la section.
• Aucune évaluation de la capacité de la plaque ou de la section, seule la capacité de la soudure elle-même est prise en compte.

NZS 3404:1997 Calculateur de capacité de soudure

Le NZS 2404:1997 Le module Capacité de soudure évalue la capacité de conception et l'utilisation des groupes de soudure soumis à des forces combinées dans le plan., forces hors plan, et actions de torsion. L'analyse suit les exigences du NZS 3404:1997 Section 9 et applique la répartition des contraintes élastiques pour déterminer la contrainte de soudure déterminante au sein du groupe de soudure. Le module évalue les aspects suivants du comportement de la soudure:

• Taille minimale de soudure (Clause 9.7.3.2)
• afin que les ingénieurs puissent revoir exactement comment ces calculs sont effectués (Clause 9.7.3.10)
• Propriétés géométriques
• Charges de soudure
• Utilisation

Les résultats représentent les contraintes de soudure, capacités de soudure, et contrôles d'utilisation basés sur la géométrie de soudure définie par l'utilisateur et les actions de conception appliquées. Remarques générales, les hypothèses et les limites de cet outil incluent:

• Les contrôles de conception sont effectués conformément à NZS 3404:1997 Section 9.
• Le groupe de soudure est analysé en utilisant la distribution linéaire des contraintes élastiques.
• La géométrie de soudure est idéalisée comme un ensemble de segments de soudure en ligne droite avec une taille de soudure et une épaisseur de gorge uniformes..
• Ce module évalue uniquement la capacité du métal soudé. Capacité en métaux communs, capacité des membres connectés, effets de la zone affectée par la chaleur, et les contrôles de plaques d'immatriculation locales ne sont pas évalués.
• Catégorie de soudure (Médecin généraliste ou SP) est utilisé pour déterminer le facteur de capacité applicable conformément à NZS 3404:1997 Le tableau 3.3.
• La résistance à la traction nominale du métal soudé est sélectionnée parmi NZS 3404:1997 Le tableau 9.7.3.10(1).
• Un facteur de réduction du recouvrement soudé kr est appliqué en fonction de la longueur de soudure droite la plus longue du groupe..
• Les actions appliquées doivent être résolues par rapport au système de coordonnées du groupe de soudure.. Le chargement excentrique doit être représenté en utilisant des forces et des moments équivalents.
• Les cas spéciaux de facteur de capacité ne sont pas pris en compte: Les facteurs de capacité de soudage GP et SP sont pris comme 0.6 et 0.8 respectivement.
• Les limites de détail telles que la taille maximale pratique de soudure le long d'un bord libre ne sont pas vérifiées et doivent être vérifiées par le concepteur..
• Les contraintes de soudure sont évaluées aux extrémités de chaque segment de soudure, et la contrainte résultante maximale est prise comme valeur déterminante.
• Toutes les dimensions géométriques sont en mm. Les actions appliquées sont saisies en kN et kN·m. Les calculs internes convertissent les valeurs en N et mm pour plus de cohérence.
• Ce module prend actuellement en charge uniquement les unités métriques.

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 * t_t

où:

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

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 * t_t * 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
• t_t = 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.

• SkyCiv Quick Design
• Calculateur de résistance au cisaillement des boulons
• Logiciel de capacité de conception en acier
• Logiciel de groupe de boulons à charge excentrique
• Calculateur de flambement de poteau
• Calculateur de longueur de développement des barres d'armature
• Logiciel de Conception en Aluminium
• Logiciel de conception d'acier formé à froid