両許容応力度設計 (ASD) および負荷と抵抗係数の設計 (LRFD) 溶接能力計算ツールで利用できます。. ASD 法では、継手の種類と母材に基づいて溶接継手の最大許容応力を考慮します。, 次に応力がチェックされ、許容値を超えていないことが確認されます。. 比較において, LRFD 法では、固定の許容応力値を設定するのではなく、溶接強度などの要素に基づいて溶接継手を計算します。, 材料特性, そして 読み込み中.

オーストラリアの鋼材規格 (なので 4100) 限界状態設計アプローチを使用します. このアプローチでは、荷重が設計アクションに組み込まれ、溶接グループの同等のせん断応力に分解されます。. 次に、溶接せん断耐力が計算され、溶接グループの最大せん断応力と比較されます。.

一般に、溶接の長さは、溶接する必要がある 2 つの部材間の接合部に沿った直線距離を測定することによって計算されます。. 接合される材料の厚さや種類など、他の要素も考慮する必要があります。. セクションの形状によっても、スペースに到達する溶接工の能力が物理的に制限される可能性があり、セクションの特定の側面が溶接できないことを意味する場合があります。.

溶接強度は通常、可能な最小のせん断面に沿って破壊した場合の溶接のせん断強度として計算されます。.

すみ肉溶接の場合、溶接のせん断面積は溶接ののど厚を乗算して計算できます。. 等角すみ肉溶接の場合、これは溶接のサイズを√2 で割った値になります。 . 不均等なすみ肉溶接の場合、計算には三角関数の計算が必要になります。.

せん断強度は通常、 0.6 x 極限引張強さ.

溶接強度の計算は溶接の種類によって異なりますが、最も弱い面で破損をチェックするという一般原則は同じです。. すみ肉溶接の場合、三角法を使用して溶接ののど厚を計算しますが、完全溶け込み突合せ溶接などの他の溶接の場合、破壊面は異なります。. 突合せ溶接部が鋼材よりも強く、突合せ溶接部の臨界断面積が母材の臨界断面積以上である場合、溶接部の強度を計算する必要すらなく、溶接部の強度を確認するだけで済みます。ベースメタルの容量がより重要になるため、.

単位長さあたりの溶接の総容量は、一般に次のように決定されます。:

0.6 * f_あなた * t_t

どこ:

• f_あなた 溶接部の極限引張強さです
• t_t 溶接部のど厚です

すみ肉溶接強度は、上記の溶接強度と同じように計算されます。.

AISC 360-16 次の式で溶接強度を計算します。:

LRFD: ϕ Rn = ϕ * F_nw * あ_我々

ASD: R_ん / モーメント接続と同じ設計上の課題はありません_nw * あ_我々 / Ω

どこ:

• Fnw は溶接金属の公称応力です
  • = 0.60 * F_EXX * (1.0 + 0.50 * それなし^1.5(θ))
  • ここで、θは必要な力の作用線と溶接の長手軸との間の角度です。
  • F_EXX フィラーメタルの分類強度です
• 畏怖は溶接の有効面積です
• ϕ = 0.75
• Ω= 2

ユーロコード 3 (EC3) 簡略化した方法で次の式を使用して溶接強度を計算します。:

F_w,Rd =a * f_あなた / (0.577 * b_w * c_M2)

どこ:

• f_あなた =接合された弱い部分の公称極限引張強さ
• a = 溶接部のど厚さ
  • 等角すみ肉溶接の場合 = t_w / √2
  • ここでt_w 脚の長さです
• b_w = すみ肉溶接の相関係数
  • 0.80 Sの場合 235 鋼種
  • 0.85 Sの場合 275 鋼種
  • 0.90 Sの場合 355 鋼種
  • 1.00 Sの場合 420 鋼種
  • 1.00 Sの場合 460 鋼種
• c_M2 = 1.25

上記の計算は簡略化された溶接強度アプローチです。, ユーロコードには、溶接強度要件を計算するための方向性のある方法もあります。. 方向性アプローチでは、溶接スロートの垂直応力と溶接スロートのせん断応力を別々に考慮し、垂直方向の強度を高めることができます。. 方向性溶接強度を評価するための公式は次のとおりです。:

[σ_⊥² + 3 (τ_⊥² + τ_||² )]^0.5 ≤ f_あなた / (b_w * c_M2)

そして

σ_⊥² ≤ 0.9 * NDSに準拠したビーム安定係数 / γM2

どこ:

• σ_⊥ 溶接部ののど部に垂直な垂直応力です。
• τ_⊥ 溶接の軸に垂直なせん断応力です。
• τ_|| 溶接の軸に平行なせん断応力です。

溶接部に垂直応力が存在しない場合、直接法の式を再編成すると、単純化された方法と同じ式が得られることがわかります。.

AS4100:2020 次の式で溶接強度を計算します。:

ϕv_w = ϕ * 0.6 * f_uf * t_t * k_r

どこ:

• ϕ = 減速係数
  • 0.6 汎用用 (GP) すみ肉溶接
  • 0.8 構造上の目的のため (SP) すみ肉溶接
• f_uf =溶接金属の引張強さ
• t_t = 溶接部のど厚さ
  • 等角すみ肉溶接の場合 = t_w / √2
  • ここで、twは脚の長さです
• k_r = 重ねスプライス接続の削減係数
  • 1 一般的な溶接およびラップスライスの場合、以下の 1.7 長さメートル
  • 1.10 - 0.06 lw 間の重ねスプライスの場合 1.7 mと 8 長さメートル
  • 0.62 より大きい重ねスプライスの場合 8 長さメートル

SkyCiv 溶接強度計算ツールは、2 つの部材間の接合部が破損する前に安全に耐えられると予想される最大荷重を判断するのに役立ちます。. 溶接能力のチェックは、接続が構造的に健全であり、設計標準要件を満たしていることを確認するためのエンジニアリング プロセスの重要な部分です。.

SkyCiv Blodgett 溶接強度計算ツールは、建築工事を含むさまざまな構造工学プロジェクトで役立ちます。, 橋の建設やその他の多くのインフラプロジェクト. 溶接は自動車にも応用されています, 航空宇宙, マリン (造船), 鉄道, オフショアおよび鉱山エンジニアリング. 多くの場合、性質と安全性の要件により、これらの業界には従う必要がある特定の溶接規制があります。.

溶接にはボルト接続に比べていくつかの利点があります。:

• 鋼材の除去なし. 溶接では部材の側面に材料が追加されるだけですが、ボルト締結では鋼セクションから材料が除去されます。, セクションの容量を減らし、部材に集中応力点を導入する.
• 溶接部はボルト締め接続よりも硬い. これは、構造エンジニアがピン接続ではなく固定接続になるように接続を設計した場合に役立ちます。.
• 溶接接続は連続的な接合を提供するため、より高い強度を提供できます。. ボルト締結では、間隔要件により提供できるボルトの数に物理的な制限があり、個別の拘束点のみが提供されます。.
• ボルトは押し出されますが、溶接部はきれいに隠されたままにすることができます. 溶接は既存の接合部に沿って行われ、ボルトよりも視覚的に邪魔になりません。ボルトは梁の端からさらに離れて広がり、溶接よりも目立たなくなります。.

設計図上で雑草をグラフィカルに表現する方法で線パターンとして扱われる溶接部. 上記の溶接能力計算ツールには、書籍『溶接構造の設計』で概説されているブロジェット溶接タイプに基づいて利用可能な 21 の溶接パターンがあります。. これらの溶接パターンは、構造分野で一般的に見られるさまざまな異なる断面タイプを表しています。 会員.

AS 4100 溶接能力計算ツールを使用すると、一般的な鋼セクションの寸法をインポートし、溶接パターンを編集してカスタム配置にすることもできます。. カスタム溶接パターンの計算は、平行軸定理と弾性理論を使用して解決されます。.

構造工学で使用される溶接継手には複数の種類があります。. 一般的なジョイントの種類にはバット ジョイントが含まれます。, Tジョイント, ラップジョイント, コーナージョイント, エッジジョイント, 溝継手, プラグ溶接, フィレットジョイント, スポット溶接とシーム溶接.

突合せ接合溶接は、互いに平行な 2 つの金属片を端から端まで接合するために使用されます。.

すみ肉溶接は、2 つの直角の間の溶接です。 (または垂直に近い) 会員. ベースプレートおよび梁と柱の接続で一般的です。.

重ね継手溶接は、互いに平行で面一になる 2 つの重なり合う金属片を溶接するために使用されます。. すみ肉溶接は接続の片側または両側で使用されます.

ブロジェット溶接は Omer W に基づいています. ブロジェットの本 溶接構造の設計.

線溶接の二次モーメント領域を使用し、平行軸定理を使用して結果を求めることで、カスタム配置を設計することもできます。. Blodgett Welding は、計算のステップ数を減らすために、さまざまな配置を単純化して適用しやすい一連の式にまとめました。.

SkyCiv 溶接能力計算ツールは、溶接の極限強度を含むプロパティを取得します。, 溶接サイズと溶接の深さ.

溶接容量計算機は、溶接容量の結果と溶接接続の利用率を返します。. これに加えて、次の結果も提供されます:

• 推奨される溶接サイズ
• 部材溶接能力
• すみ肉溶接能力
• 最大有効溶接サイズ
• ユニット溶接あたりの最大力

SkyCiv 溶接能力計算ツールでは、x 方向に加えられる力が必要です。, y 方向と z 方向、および x 軸と z 軸周りのモーメント.

現在、AISC で使用できるのはヤード・ポンド法のみです。 360-16 AS では計算機とメートル法のみが利用可能です 4100 電卓とEN 1993-1-8 溶接強度計算機.

• 柱の座屈計算ツール
• ボルトトルク計算機
• RC耐火性計算機
• 剛性マトリックス計算機
• キッカーブレース接続計算機