自由な溶接接続設計
SkyCiv 溶接接続設計
SkyCiv はブラウザで溶接接続設計を実行します, 複合せん断下でのすみ肉溶接グループの能力を確認する, 緊張と瞬間, AISCへ 360-16 (ASDおよびLRFD) とAS 4100:2020.
穴を通して母材金属を固定するのではなく、溶接によって母材金属が一体化されます。. それは剛体を与えます, 効率的なジョイント, そしてデザイン作業を喉の部分に移します, 溶接グループの挙動と熱が周囲の鋼に与える影響.
コンテンツ
溶接接続設計について
クランプコンポーネントをボルトとリベットで固定する. 溶接により融合します, これが溶接接合部が高い負荷に耐えられる理由です, 剛性を段階的に変化させずに力を伝達, ジオメトリの自由度をさらに高めます.
鉄骨高層ビル, 道路橋, 圧力容器と海洋プラットフォームはすべてそれらに依存しています.
溶接接続とは?
2 つ以上の金属部品を融点まで加熱することによって作られる永久的な構造接合部, 通常はフィラーメタルが追加されます, そのため、連続した 1 つの部品として冷却されます.
メカニカルジョイントはファスナーと穴の公差に依存します. 代わりに、溶接により母材金属が直接融合されます。, そこが剛性の高さです, その接合効率とそのきれいな外観は、.
溶接接続の種類
溶接形状と継手の構成による分類:
- すみ肉溶接: ラップで使用, ティーとコーナーのジョイント, 互いにほぼ垂直に配置された接合面. 荷重伝達は、理論上のスロート領域全体のせん断としてチェックされます。.
- 溝 (お尻) 溶接: 同じ平面内のメンバー間, または完全な強度が必要な垂直構成の場合. 完全な接合貫通 (CJP) 溝は母材の強度を最大限に引き出します。, 部分的な関節貫通 (PJP) 溝はより低い負荷要件をカバーします.
- プラグアンドスロット溶接: 重なり合う 2 枚のプレートのうちの 1 枚の円形または細長い穴に溶着された溶接金属, 局所的な座屈を防止したり、広い接触領域全体にせん断を伝達したりするため.
通常の鉄鋼加工における作業のほとんどは隅肉溶接で行われます。. CJP 溝には、より多くのエッジ処理とより多くの検査が必要です, そして、接合部が結合する部材と同じくらい強くなければならない箇所が指定されます。.
考慮すべき主な故障モード
安全設計は構造的欠陥と冶金的欠陥をカバーする必要があります:
- 溶接スロートのせん断破壊: すみ肉溶接の主モード, 加えられた力が有効スロート面のせん断耐力を超えたとき.
- 母材の引張またはせん断破壊: 過剰な応力がかかると、接続されたプレートが溶接境界付近で降伏または破断します。.
- 熱影響部割れ: 溶接付近の母材金属における材料の劣化または水素による亀裂, 溶接の急速な熱サイクルによって引き起こされる.
- ラメラ引き裂き: 溶接の下の厚いプレート内の分離, 溶接金属が収縮する際の厚さ方向の拘束応力によって引き起こされる.
- 疲労破壊: 周期的な荷重により、溶接止端部と内部の不連続部に応力が集中します。, そこから亀裂が発生し伝播します.
最初の 2 つは計算です. 最後の 3 つは製造段階で決定されます, 詳細化することで, 予熱と検査, そのため、設計と溶接手順を一緒に決定する必要があります。.
SkyCiv による溶接接続設計の合理化
AISCに合わせた設計 360-16 またはAS 4100:2020 溶接スロート面積を計算することを意味します, 方向強度係数と偏心を正確に測定. SkyCiv はこれらのチェックを自動化します:
- Web ブラウザで 3D 溶接継手の詳細をモデル化, 以上の図書館から 80 事前設定された AISC 接続タイプ.
- 複合せん断下での隅肉溶接グループの能力を評価する, 緊張と瞬間.
- 弾性法および瞬間回転中心法による溶接グループの特性を解析します.
- 完全な式の内訳を含むステップバイステップの計算レポートをエクスポート, エンジニアリングの提出と規範への準拠のため.
- 溶接コールアウトと寸法を含む CloudCAD 詳細図面を発行します, BIM 調整のためにジオメトリを IFC にエクスポートします.
偏心して荷重されたグループはどちらの方法でもチェックできるため、両方の溶接グループ方法が存在します。, 瞬間中心法は手動で行うより手間がかかります。.
利点とベストプラクティス
溶接継手によって得られるもの:
- 効率性と剛性: 連続したマテリアルパス, モーメントに強いフレームに適しており、接続プレートやボルト穴なしで応力を分散します。.
- 物質的経済性: ガセットプレートなし, スプライスプレートまたはファスナー, 構造用鋼の重量が軽くなります.
- 外観: スムーズ, 途切れのないジョイント, 建築的に露出した鋼構造物に好まれます.
- シーリング: 連続溶接は気密かつ水密です, 貯蔵タンクにとって重要なこと, パイプと海洋構造物.
下手な実行では生き残れないものはない. 溶接工資格, エッジの準備, 予熱プロトコルと非破壊検査, 超音波かどうか, X線撮影または磁性粒子, 設計寿命の間、接合部に内部欠陥が入らないようにするためのものです.
溶接鋼接合部の設計と検査に関するよくある質問.
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