Оба варианта допустимого напряжения (ASD) и расчет коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) доступны в Калькуляторе мощности сварного шва.. Метод ASD учитывает максимально допустимое напряжение для сварного соединения в зависимости от типа соединения и основного материала., затем проверяются напряжения, чтобы убедиться, что они не превышают допустимые значения.. В сравнении, метод LRFD не устанавливает фиксированное значение допустимого напряжения, а вместо этого включает расчет сварного соединения на основе таких факторов, как прочность сварного шва., свойства материала, и загрузка.

Австралийский стандарт на сталь (ТАК КАК 4100) использует подход к проектированию предельного состояния. При таком подходе нагрузки учитываются в расчетных воздействиях, а затем преобразуются в эквивалентные напряжения сдвига в группах сварных швов.. Затем рассчитывается способность сварного шва к сдвигу и сравнивается с максимальным напряжением сдвига в группе сварных швов..

Обычно длина сварки рассчитывается путем измерения линейного расстояния вдоль стыка между двумя элементами, которые необходимо сварить.. Также необходимо учитывать другие факторы, такие как толщина и тип соединяемых материалов.. Геометрия секций также может физически ограничивать возможность сварщика добраться до пространства и может означать, что определенные стороны секции не могут быть сварены..

Прочность сварного шва обычно рассчитывается как прочность сварного шва на сдвиг при разрушении вдоль наименьшей возможной плоскости сдвига..

Для углового шва площадь сдвига сварного шва можно рассчитать путем умножения на толщину шва.. Для углового шва с равным углом это размер сварного шва, разделенный на √2. . Для неравномерного углового шва расчет потребует некоторых тригонометрических расчетов..

Прочность на сдвиг обычно составляет 0.6 x предел прочности на разрыв.

Расчет прочности сварного шва зависит от типа сварного шва, но общий принцип остается тем же: мы проверяем разрушение по самой слабой плоскости.. Для углового шва мы рассчитываем толщину шва с помощью тригонометрии, но для других швов, таких как стыковый шов с полным проплавлением, плоскость разрушения будет другой.. Если стыковый сварной шов прочнее, чем стальной материал, и стыковый шов имеет критическую площадь поперечного сечения, большую или равную площади поперечного сечения основного материала, возможно, нам вообще не понадобится рассчитывать прочность сварного шва, а можно просто проверить емкость основного металла, поскольку он будет более критичным.

Общая мощность сварного шва на единицу длины обычно определяется как:

0.6 * е_U * T_T

где:

• е_U - предел прочности сварного шва
• T_T толщина шва сварного шва

Прочность углового сварного шва рассчитывается так же, как и прочность сварного шва, указанная выше..

AISC 360-16 рассчитывает прочность сварного шва по следующим уравнениям:

LRFD: φ Rn = φ * F_{Расчет нагрузки} * А_мы

ASD: р_N / Прочность на единицу размера сварного шва_{Расчет нагрузки} * А_мы / Прочность на единицу размера сварного шва

где:

• Fnw — номинальное напряжение металла сварного шва.
  • знак равно 0.60 * F_{Расчет нагрузки} * (1.0 + 0.50 * без^1.5(θ))
  • где θ — угол между линией действия требуемой силы и продольной осью сварного шва.
  • F_{Расчет нагрузки} классификационная прочность присадочного металла
• Awe — эффективная площадь сварного шва.
• φ = 0.75
• Расчет нагрузки 2

Еврокод 3 (ЕС3) рассчитывает прочность сварного шва по следующему уравнению для упрощенного метода:

F_вес,Rd = а * е_U / (0.577 * б_вес * с_М2)

где:

• е_U = номинальный предел прочности на разрыв более слабой соединенной части
• a = толщина сварного шва
  • для равноугловых угловых швов = t_вес / √2
  • где т_вес длина ноги
• б_вес = Коэффициент корреляции для угловых сварных швов
  • 0.80 для С 235 Марка стали
  • 0.85 для С 275 Марка стали
  • 0.90 для С 355 Марка стали
  • 1.00 для С 420 Марка стали
  • 1.00 для С 460 Марка стали
• с_М2 знак равно 1.25

Если приведенный выше расчет представляет собой упрощенный подход к определению прочности сварного шва., В Еврокоде также предусмотрен направленный метод расчета требований к прочности сварного шва.. При направленном подходе нормальные напряжения в сварном шве и сдвиговые напряжения в сварном шве учитываются по-разному, что обеспечивает более высокую прочность в нормальном направлении.. Формулировка для оценки прочности направленного сварного шва::

[σ_⊥² + 3 (τ_⊥² + τ_||² )]^0.5 ≤ f_U / (б_вес * с_М2)

и

σ_⊥² ≤ 0.9 * фу / γM2

где:

• σ_⊥ нормальное напряжение, перпендикулярное зеву сварного шва
• τ_⊥ напряжение сдвига, перпендикулярное оси сварного шва
• τ_|| напряжение сдвига параллельно оси сварного шва

В случае, когда у нас не было нормальных напряжений в сварном шве, мы видим, что если переставить формулу прямого метода, мы получим ту же формулировку, что и упрощенный метод..

AS4100:2020 рассчитывает прочность сварного шва по следующему уравнению:

φ v_вес = φ * 0.6 * е_уф * T_T * К_р

где:

• φ = коэффициент уменьшения
  • 0.6 общего назначения (врач общей практики) угловые сварные швы
  • 0.8 для структурных целей (СП) угловые сварные швы
• е_уф = предел прочности металла сварного шва
• T_T = толщина сварного шва
  • для равноугловых угловых швов = t_вес / √2
  • где tw — длина ноги
• К_р = коэффициент уменьшения для соединений внахлестку
  • 1 для типичных сварных швов и нахлесток менее 1.7 м в длину
  • 1.10 - 0.06 lw для соединений внахлест между 1.7 м и 8 м в длину
  • 0.62 для соединений внахлест больше, чем 8 м в длину

Калькулятор SkyCiv WeldStrength полезен для определения максимальной нагрузки, которую может безопасно выдержать соединение между двумя элементами, прежде чем оно выйдет из строя.. Проверка прочности сварного шва является ключевой частью процесса проектирования, позволяющей гарантировать, что соединения структурно прочны и соответствуют требованиям проектных стандартов..

Калькулятор прочности сварного шва SkyCiv Blodgett полезен в ряде строительных проектов, которые могут включать строительство зданий., строительство мостов и многие другие инфраструктурные проекты. Сварка также находит применение в автомобилестроении., аэрокосмический, морской (судостроение), Железнодорожный, шельфовое и горное машиностроение. Часто из-за особенностей характера и требований безопасности в этих отраслях действуют особые правила сварки, которые необходимо соблюдать..

Сварные соединения имеют ряд преимуществ перед болтовыми соединениями.:

• Без удаления стального материала. В то время как сварные швы только добавляют материал к боковой части элемента, болтовые соединения удаляют материал из стальной секции., снижение пропускной способности сечения и создание концентрированных точек напряжения в элементе.
• Сварные соединения более жесткие, чем болтовые соединения.. Это может помочь, если инженер-строитель спроектировал соединение как фиксированное, а не штыревое..
• Сварные соединения могут обеспечить более высокую прочность, поскольку они обеспечивают непрерывное соединение.. Болтовые соединения могут иметь физические ограничения на количество болтов, которые могут быть установлены из-за требований к расстоянию, и обеспечивают только отдельные точки крепления..
• Болты выдавливаются, а сварные швы могут оставаться аккуратными и скрытыми.. Сварные швы проходят вдоль существующих соединений и менее заметны визуально, чем болты, которые будут разнесены дальше от конца балки и будут менее тонкими, чем сварные швы..

Сварной шов, рассматриваемый как линейный рисунок в методе графического изображения сорняков на инженерных чертежах.. В приведенном выше калькуляторе мощности сварного шва доступен двадцать один образец сварного шва на основе типа сварного шва Блоджетта, описанного в книге «Проектирование сварных конструкций».. Эти образцы сварных швов представляют собой различные типы поперечных сечений, которые обычно встречаются в конструкциях. члены.

АС 4100 Калькулятор сварочной мощности также позволяет импортировать размеры типичных стальных профилей и редактировать схемы сварных швов в соответствии с индивидуальными требованиями.. Расчеты нестандартных схем сварных швов выполняются с использованием теоремы о параллельных осях и теории упругости..

Существует несколько типов сварочных соединений, которые используются в строительном проектировании.. Некоторые распространенные типы соединений включают стыковые соединения., Т-образные соединения, Коленные суставы, Угловые соединения, Краевые соединения, Пазовые соединения, Пробковые сварные швы, Филе суставов, Точечная сварка и шовная сварка.

Стыковое соединение используется для соединения двух кусков металла встык, параллельных друг другу..

Угловое соединение представляет собой сварной шов между двумя перпендикулярными (или почти перпендикулярно) члены. Они часто встречаются в опорных плитах и ​​соединениях балок с колоннами..

Сварной шов внахлестку используется для сварки двух перекрывающихся кусков металла, параллельных друг другу и расположенных заподлицо.. Угловые сварные швы используются с одной или обеих сторон соединения..

Blodgett Welding основана на Омере В.. Книга Блоджетт Проектирование сварных конструкций.

Мы также можем спроектировать индивидуальные конструкции, используя область второго момента линейных сварных швов, а затем используя теорему о параллельной оси, чтобы найти результат.. Blodgett Welding упростила различные схемы до серии простых в применении формул, позволяющих сократить количество шагов в расчетах..

Калькулятор сварочной мощности SkyCiv учитывает такие свойства, как предельная прочность сварного шва., Размер шва и глубина сварного шва.

Калькулятор сварочной мощности возвращает результат сварочной мощности, а также коэффициент использования сварного соединения.. В дополнение к этому также представлены следующие результаты:

• Предпочтительный размер сварного шва
• Емкость сварного шва
• Производительность углового сварного шва
• Максимальный эффективный размер сварного шва
• Максимальная сила на единицу сварного шва

Калькулятор сварочной мощности SkyCiv требует приложенной силы по оси x., Направления y и z, а также момент относительно осей x и z.

В настоящее время для AISC доступна только имперская система единиц. 360-16 калькулятор и для АС доступна только метрическая система 4100 калькулятор и RU 1993-1-8 калькулятор прочности сварного шва.

• Калькулятор потери устойчивости колонны
• Калькулятор крутящего момента болта
• Калькулятор огнестойкости RC
• Калькулятор матрицы жесткости
• Калькулятор соединения раскосов Kicker