PROGETTAZIONE DELLA CONNESSIONE SALDATA LIBERA

Progettazione della connessione saldata SkyCiv

SkyCiv esegue la progettazione delle connessioni saldate nel browser, controllo della capacità del gruppo di saldatura d'angolo sotto taglio combinato, tensione e momento, all'AISC 360-16 (ASD e LRFD) e come 4100:2020.

Una saldatura fonde i metalli di base in un unico pezzo anziché fissarli attraverso i fori. Questo dà una rigidità, giunto efficiente, e sposta il lavoro di progettazione sulla zona della gola, comportamento del gruppo di saldatura e effetti del calore sull'acciaio circostante.

Avvio della progettazione della connessione SkyCiv....

Contenuti

Informazioni sulla progettazione delle connessioni saldate

Avvitare e rivettare insieme i componenti del morsetto. La saldatura li fonde, ecco perché i giunti saldati sopportano carichi elevati, trasferire la forza senza un cambiamento graduale nella rigidezza, e lasciare più libertà alla geometria.

Grattacieli in acciaio, ponti autostradali, i recipienti a pressione e le piattaforme offshore dipendono tutti da loro.

Cos'è una connessione saldata?

Un giunto strutturale permanente realizzato riscaldando due o più componenti metallici fino al punto di fusione, solitamente con l'aggiunta di un metallo d'apporto, quindi si raffreddano come un unico pezzo continuo.

Un giunto meccanico dipende dagli elementi di fissaggio e dalle tolleranze dei fori. Una saldatura fonde invece direttamente i metalli di base, ed è qui che trova la sua rigidità, da qui deriva la sua efficienza congiunta e il suo aspetto pulito.

Tipi di connessioni saldate

Classificato in base alla geometria della saldatura e alla configurazione del giunto:

  • Saldature d'angolo: utilizzato in grembo, giunti a T e angolari, superfici di unione posizionate approssimativamente perpendicolari l'una all'altra. Il trasferimento del carico viene controllato come taglio attraverso l'area teorica della gola.
  • Scanalatura (culo) saldature: tra membri dello stesso piano, o in configurazioni perpendicolari che necessitano di piena resistenza. Penetrazione articolare completa (CJP) le scanalature sviluppano tutta la resistenza del metallo di base, e penetrazione articolare parziale (PJP) le scanalature coprono i requisiti di carico inferiori.
  • Saldature a spina e a fessura: saldare il metallo depositato in fori circolari o allungati in una delle due piastre sovrapposte, per prevenire l'instabilità locale o trasmettere il taglio attraverso un'ampia area di contatto.

Le saldature d'angolo svolgono la maggior parte del lavoro nelle normali strutture in acciaio. Una scanalatura CJP richiede una maggiore preparazione del tagliente e una maggiore ispezione, e viene specificato dove il giunto deve essere resistente quanto l'elemento a cui si unisce.

Principali modalità di guasto da considerare

Una progettazione sicura deve coprire i cedimenti strutturali e metallurgici:

  1. Rottura per taglio della gola della saldatura: la modalità principale per le saldature d'angolo, quando la forza applicata supera la capacità di taglio sul piano della gola effettiva.
  2. Tensione del metallo base o rottura a taglio: la piastra connessa cede o si rompe vicino al confine della saldatura sotto stress eccessivo.
  3. Fessure nelle zone termicamente alterate: degrado del materiale o fessurazione assistita da idrogeno nel metallo di base vicino alla saldatura, causati dai rapidi cicli termici della saldatura.
  4. Strappo lamellare: separazione all'interno della piastra spessa sotto una saldatura, guidato dalle sollecitazioni di contenimento attraverso lo spessore man mano che il metallo saldato si ritira.
  5. Rottura per fatica: il carico ciclico concentra lo stress sui piedi di saldatura e sulle discontinuità interne, e da lì iniziano e si propagano le crepe.

I primi due sono calcoli. Gli ultimi tre vengono risolti in fase di fabbricazione, dettagliando, preriscaldamento e ispezione, ecco perché la progettazione e la procedura di saldatura devono essere concordate insieme.

Semplificazione della progettazione delle connessioni saldate con SkyCiv

Progettare per AISC 360-16 o AS 4100:2020 significa calcolare le aree della gola di saldatura, fattori di forza direzionale ed eccentricità con precisione. SkyCiv automatizza questi controlli:

  • Modella i dettagli dei giunti saldati in 3D in un browser web, da una libreria di oltre 80 tipi di connessione AISC preconfigurati.
  • Valutare le capacità del gruppo di saldatura d'angolo sotto taglio combinato, tensione e momento.
  • Analizzare le proprietà del gruppo saldato mediante i metodi elastico e del centro di rotazione istantaneo.
  • Esporta report di calcolo passo passo con la suddivisione completa della formula, per proposte di ingegneria e conformità al codice.
  • Emetti disegni di dettaglio CloudCAD con didascalie e quote di saldatura, ed esportare la geometria in IFC per il coordinamento BIM.

Entrambi i metodi dei gruppi di saldatura sono disponibili perché un gruppo caricato eccentricamente può essere controllato in entrambi i modi, e il metodo del centro istantaneo è il più laborioso dei due a mano.

Vantaggi e migliori pratiche

Ciò che ti offre un giunto saldato:

  • Efficienza e rigidità: percorsi materiali continui, che si adatta a telai resistenti a momento e distribuisce le sollecitazioni senza piastre di collegamento o fori per bulloni.
  • Economia materiale: nessuna piastra a tassello, piastre di giunzione o elementi di fissaggio, quindi il peso dell'acciaio strutturale diminuisce.
  • Aspetto: liscio, giunti ininterrotti, preferito nella carpenteria strutturale in acciaio architettonicamente esposta.
  • Sigillatura: le saldature continue sono ermetiche e a tenuta stagna, che conta per i serbatoi di stoccaggio, tubazioni e strutture marine.

Niente di tutto ciò sopravvive a una cattiva esecuzione. Qualificazione del saldatore, preparazione dei bordi, protocolli di preriscaldamento e controlli non distruttivi, se ultrasonico, particella radiografica o magnetica, sono ciò che mantiene i difetti interni lontani dal giunto per tutta la sua vita utile.

Domande comuni sulla progettazione e il controllo delle connessioni in acciaio saldate.

Risposte alle tue domande

Un giunto strutturale permanente formato riscaldando due o più componenti metallici fino al punto di fusione, usually with a filler metal, quindi si raffreddano come un unico pezzo continuo. It fuses the base metals directly rather than relying on fasteners and hole tolerances.

Fillet welds for lap, giunti a T e angolari; groove or butt welds in complete joint penetration and partial joint penetration forms; and plug and slot welds for joining overlapping plates.

A complete joint penetration groove develops the full strength of the base metal. A partial joint penetration groove penetrates only part of the thickness and suits lower load requirements.

Rottura per taglio della gola della saldatura, base metal tension or shear failure next to the weld, heat-affected zone cracking, lamellar tearing in thick plate, and fatigue failure under cyclic loading.

Separation within thick plate material beneath a weld, caused by high restraint stresses through the plate thickness as the weld metal shrinks.

AISC 360-16, nell'ASD o LRFD, e come 4100:2020. The report cites the specific clause behind each check.

sì. Weld group properties can be analysed by the elastic method and by the instantaneous centre of rotation method, under combined shear, tensione e momento.

Through welder qualification, preparazione dei bordi, protocolli di preriscaldamento e controlli non distruttivi: ultrasonic, radiographic or magnetic particle inspection. Those sit outside the calculation, but they decide whether the designed capacity is actually achieved.

Progettazione di connessioni SkyCiv

Il tuo spazio di lavoro completo per la progettazione della connessione. Ottieni accesso immediato a 80+ cesoia preconfigurata, momento, e modelli di connessione strutturale complessi.

Ottieni l'accesso oggi stesso

Interfaccia intuitiva

Il nostro facile da imparare, potente da usare, l'interfaccia intuitiva ti consente di accedere rapidamente a tutte le funzionalità di cui hai bisogno. Ricco di funzionalità intelligenti come lo strumento Penna, Ripeti / Specchio, e modifica in blocco. I tuoi contenuti vanno qui

Supporto completo del codice di progettazione

Il nostro software supporta una gamma completa di acciaio, legno, e codici di progettazione del calcestruzzo tra cui AISC, NEL, AISI, NDS, AS, e CSA.

Tecnologia API

SkyCiv è una soluzione personalizzata con integrazioni perfette, implementazioni facili, report automatizzati e un design e un'architettura scalabili.

24/7 Servizio Clienti

SkyCiv è una soluzione personalizzata con integrazioni perfette, implementazioni facili, report automatizzati e un design e un'architettura scalabili.

Esplora tutti i prodotti

Scelto da 10,000+ Ingegneri in tutto il mondo

Potente software di analisi strutturale e progettazione basato sul cloud

Inizia gratuitamente