Conception de connexion boulonnée SkyCiv

La manière dont une structure est jointe détermine son comportement. Le boulonnage rivalise avec le soudage, rivetage et épinglage, et cela reste le choix courant parmi les cadres en acier, ponts et machinerie lourde car le joint peut être assemblé sur place et démonté à nouveau.

En concevoir un signifie vérifier toutes les façons dont il peut échouer: les boulons en cisaillement et en traction, et les plaques reliées en roulement, arrachement et cisaillement de blocs. Cette page couvre ces vérifications et l'outil les exécute.

Une connexion boulonnée est un assemblage mécanique joignant deux ou plusieurs éléments structurels avec un boulon fileté., un écrou assorti et généralement une ou plusieurs rondelles.

Le soudage crée un joint permanent. Le boulonnage peut être soit, quelle est la différence pratique: le même détail peut être précisé pour un joint qui sera démonté lors de la maintenance, ou celui qui ne le sera jamais.

Les connexions sont classées selon la façon dont la charge traverse le joint:

• Type de roulement: les plaques peuvent glisser légèrement jusqu'à ce que la tige du boulon repose contre le côté du trou. La charge est ensuite transférée par cisaillement direct sur le corps du boulon et par pression d'appui sur le matériau connecté..
• Critique au glissement (à friction): les boulons à haute résistance sont tendus de manière à ce que les plaques soient pincées ensemble, et la friction entre les surfaces de contact supporte la charge sans aucun glissement. C'est le choix sous la fatigue, inversion de charge dynamique ou vibrations sévères.

La distinction détermine le design. Un joint de type roulement est vérifié par rapport à la résistance des boulons et des plaques; un joint à glissement critique est vérifié par rapport à la force de serrage maintenant les surfaces de contact ensemble.

1. Cisaille à boulon: la force appliquée dépasse la résistance au cisaillement de la tige du boulon à travers les plans de cisaillement.
2. Tension des boulons: la tension axiale sépare le boulon, généralement au niveau de la région filetée où la section transversale est réduite.
3. Roulement à plaques: le boulon écrase la paroi du trou ou le bord de la plaque connectée.
4. Déchirure: un boulon placé trop près du bord de la plaque arrache le matériau.
5. Cisaillement de bloc: un bloc de matière en fin de connexion s'arrache, cisaillement le long d'un plan tout en séparant le long d'un plan sécant.

Les cinq doivent être vérifiés. Les boulons sont rarement la partie la plus faible; palier, l'arrachement et le cisaillement des blocs dans le matériau connecté déterminent assez souvent que les ignorer est la raison pour laquelle une connexion est sous-conçue.

Travailler les cinq modes de défaillance à la main contre l'AISC 360-16 ou COMME 4100:2020 est lent, et une vérification lente est de là d'où viennent les erreurs arithmétiques. L'automatisation déplace l'effort vers la décision de vérifier ce qu'il faut vérifier plutôt que de faire les calculs..

• Modéliser la géométrie de connexion 3D dans un navigateur Web, d'une bibliothèque de plus de 80 types de connexion AISC préconfigurés.
• Exécutez des contrôles automatisés de capacité pour le cisaillement, tension, cisaillement des roulements et des blocs selon AISC 360-16 et AS 4100:2020.
• Voir la répartition du stress, transfert de force et points de défaillance probables.
• Produire des rapports de calcul pour soumission au client et approbation de l'autorité, avec la clause derrière chaque chèque citée.
• Émettre des dessins de détail CloudCAD avec des nomenclatures de boulons et des dimensions, et exporter la géométrie vers IFC pour la coordination BIM.

• Vitesse d'érection: le boulonnage sur site nécessite moins de main-d'œuvre spécialisée que le soudage sur site, donc l'acier monte plus vite.
• Contrôle de qualité: les boulons à haute résistance sont fabriqués selon les normes en usine, afin que leurs propriétés soient connues avant leur arrivée.
• Inspection: couple, la tension et l'alignement peuvent tous être vérifiés sans endommager le joint.
• Adaptabilité: un élément boulonné peut être retiré, remplacé ou renforcé sans trop déranger autour de lui.

Deux choses décident si cela tient en service. Les boulons à haute résistance nécessitent une méthode de tension définie pour atteindre leur précharge spécifiée, si c'est un tour d'écrou, une clé calibrée ou des indicateurs de tension directs. Et l'ensemble a besoin d'une protection contre la corrosion adaptée à l'environnement, par galvanisation, acier patinable ou revêtement protecteur.

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