Conception de connexions soudées SkyCiv

Boulonnage et rivetage des composants de serrage ensemble. Le soudage les fusionne, c'est pourquoi les joints soudés supportent des charges élevées, force de transfert sans changement progressif de la rigidité, et laisse plus de liberté sur la géométrie.

Immeubles de grande hauteur en acier, ponts routiers, les appareils à pression et les plateformes offshore en dépendent tous.

Un joint structurel permanent réalisé en chauffant deux ou plusieurs composants métalliques jusqu'au point de fusion, généralement avec un métal d'apport ajouté, donc ils refroidissent comme une seule pièce continue.

Un joint mécanique dépend des fixations et des tolérances des trous. Une soudure fusionne directement les métaux de base, c'est là que réside sa rigidité, son efficacité de joint et son aspect épuré proviennent de.

Classé par géométrie de soudure et configuration de joint:

• Soudures d'angle: utilisé en tour, joints en T et en coin, joindre des surfaces positionnées à peu près perpendiculairement les unes aux autres. Le transfert de charge est vérifié sous forme de cisaillement sur la zone théorique de la gorge.
• Rainure (bout) soudures: entre membres d'un même plan, ou dans des configurations perpendiculaires nécessitant une résistance totale. Pénétration complète des articulations (Cjp) les rainures développent toute la résistance du métal de base, et pénétration partielle des articulations (PJP) les rainures couvrent des exigences de charge inférieures.
• Soudures en bouchon et en fente: métal soudé déposé dans des trous circulaires ou allongés dans l'une des deux plaques superposées, pour empêcher le flambage local ou transmettre le cisaillement sur une large zone de contact.

Les soudures d'angle effectuent la majeure partie du travail dans la charpente métallique ordinaire.. Une rainure CJP nécessite plus de préparation des bords et plus d'inspection, et il est précisé où le joint doit être aussi solide que le membre qu'il rejoint.

Une conception sûre doit couvrir les défaillances structurelles et métallurgiques:

1. Rupture par cisaillement de la gorge de soudure: le mode principal pour les soudures d'angle, lorsque la force appliquée dépasse la capacité de cisaillement sur le plan de gorge effectif.
2. Tension ou rupture de cisaillement du métal de base: la plaque connectée cède ou se rompt à côté de la limite de soudure sous une contrainte excessive.
3. Fissuration de la zone affectée par la chaleur: dégradation du matériau ou fissuration assistée par l'hydrogène dans le métal de base à proximité de la soudure, causée par les cycles thermiques rapides du soudage.
4. Déchirure lamellaire: séparation dans une tôle épaisse sous une soudure, entraîné par des contraintes de retenue à travers l'épaisseur à mesure que le métal soudé se contracte.
5. Rupture par fatigue: le chargement cyclique concentre les contraintes au niveau des extrémités des soudures et des discontinuités internes, et les fissures s'initient et se propagent à partir de là.

Les deux premiers sont des calculs. Les trois derniers sont réglés au stade de la fabrication, en détaillant, préchauffage et inspection, c'est pourquoi la conception et la procédure de soudage doivent être réglées ensemble.

Conception selon AISC 360-16 ou COMME 4100:2020 signifie calculer les zones de gorge de soudure, facteurs de résistance directionnelle et excentricités avec précision. SkyCiv automatise ces vérifications:

• Modéliser les détails des joints soudés en 3D dans un navigateur Web, d'une bibliothèque de plus de 80 types de connexion AISC préconfigurés.
• Évaluer les capacités des groupes de soudures d'angle sous cisaillement combiné, tension et moment.
• Analyser les propriétés des groupes de soudures par les méthodes élastique et instantanée du centre de rotation.
• Exportez des rapports de calcul étape par étape avec la répartition complète de la formule, pour les soumissions d’ingénierie et la conformité au code.
• Émettre des dessins détaillés CloudCAD avec des légendes et des dimensions de soudure, et exporter la géométrie vers IFC pour la coordination BIM.

Les deux méthodes de groupe de soudure existent car un groupe chargé de manière excentrique peut être vérifié dans les deux sens., et la méthode du centre instantané est la plus laborieuse des deux à la main.

Ce qu'un joint soudé vous rapporte:

• Efficacité et rigidité: chemins de matériaux continus, qui convient aux cadres résistant aux moments et répartit les contraintes sans plaques de connexion ni trous de boulons.
• Économie matérielle: pas de goussets, plaques d'épissure ou attaches, donc le poids de l'acier de construction diminue.
• Apparence: lisse, articulations ininterrompues, préféré dans les structures en acier architecturalement exposées.
• Scellage: les soudures continues sont étanches à l'air et à l'eau, ce qui est important pour les réservoirs de stockage, canalisations et structures marines.

Rien de tout cela ne survit à une mauvaise exécution. Diplôme de soudeur, préparation des bords, protocoles de préchauffage et tests non destructifs, que ce soit à ultrasons, particule radiographique ou magnétique, sont ce qui empêche les défauts internes de pénétrer dans le joint tout au long de sa durée de vie.

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