Kaynak Mukavemeti Kapasitesi Hesaplayıcı

AISC 360-16 bu kaynak mukavemeti hesaplayıcısının versiyonu hem İzin Verilebilir Gerilim Tasarımını destekler (ASD) Yük ve Direnç Faktörü Tasarımı (LRFD) Kaynak Kapasitesi Hesaplayıcısında mevcuttur. ASD yöntemi, bağlantı tipine ve temel malzemelere bağlı olarak kaynaklı bir bağlantı için izin verilen maksimum gerilimi dikkate alır.; daha sonra izin verilen değerleri aşmadıklarından emin olmak için gerilimler kontrol edilir. Karşılaştırıldığında, LRFD yöntemi sabit bir izin verilen gerilim değeri belirlemez, bunun yerine kaynak mukavemeti gibi faktörlere dayalı olarak kaynaklı bir bağlantının hesaplanmasını içerir, malzeme özellikleri, ve yükleniyor.

Çelik için Avustralya Standardı (GİBİ 4100) limit durum tasarım yaklaşımını kullanır. Bu yaklaşımla yükler tasarım eylemlerine dahil edilir ve daha sonra kaynak grupları üzerindeki eşdeğer kesme gerilimlerine dönüştürülür.. Daha sonra kaynak kesme kapasitesi hesaplanır ve kaynak grubu üzerindeki maksimum kesme gerilimi ile karşılaştırılır..

Genellikle kaynak uzunluğu, kaynak yapılması gereken iki eleman arasındaki bağlantı boyunca doğrusal mesafenin ölçülmesiyle hesaplanır.. Birleştirilen malzemelerin kalınlığı ve türü gibi diğer faktörlerin de dikkate alınması gerekir.. Bölümlerin geometrisi aynı zamanda kaynakçının boşluğa erişme yeteneğini de fiziksel olarak sınırlayabilir ve bir bölümün belirli kenarlarının kaynaklanamayacağı anlamına gelebilir..

Kaynak mukavemeti tipik olarak kaynağın mümkün olan en küçük kesme düzlemi boyunca kopma mukavemeti olarak hesaplanır..

Köşe kaynağı için kaynağın kesme alanı, kaynağın boğaz kalınlığı ile çarpılarak hesaplanabilir.. Eşit açılı köşe kaynağı için bu, kaynağın boyutunun √2'ye bölünmesiyle elde edilir. . Eşit olmayan köşe kaynağı için hesaplamada bazı trigonometrik hesaplamalar gerekir..

Kesme mukavemeti tipik olarak 0.6 x nihai çekme mukavemeti.

İÇİNDE 1993-1-8:2005 Kaynak Kapasitesi Hesaplayıcı

EN 1993-1-8:2005 Kaynak Kapasitesi aracı, köşe kaynakları için EN'ye uygun olarak tasarım ve uygunluk kontrolleri gerçekleştirir. 1993-1-8:2005. Eşit bacak köşe kaynakları için kaynak kesme kapasitesinin kapsamlı bir kontrolünü gerçekleştirebilir ve bağlantının kullanımını belirlemek amacıyla 3 boyutlu yükleme için maksimum gerilim noktasını ve gerilim değerini tanımlayabilir.. EN 1993-1-8:2005 Kaynak Kapasitesi hesaplayıcısı aşağıdaki varsayımlara ve sınırlamalara sahiptir:

• Kaynak grubunun doğrusal elastik olduğunu varsayar
• Gerilim dağılımı için kaynaklarda eşit sertlik varsayılır.
• Tüm kaynakların eşit güçte ve boyutta olduğunu varsayar
• Yüklerin, yük grubunun ağırlık merkezinden geçtiğini varsayarız. Yüklerin ağırlık merkezinden geçmediği durumlarda kullanıcı, yükleri kaynak grubunun ağırlık merkezinden geçen eşdeğer kuvvetlere dönüştürmelidir..
• Kesitin tam boyutları olarak içe aktarılan farklı kesitler için kaynak pozisyonunu benimser.
• Plaka kapasitesi veya kesit kapasitesi için değerlendirme yapılmaz, yalnızca kaynağın kapasitesi dikkate alınır.

GİBİ 4100:2020 Kaynak Kapasitesi Hesaplayıcı

Bu 4100:2020 Kaynak Kapasitesi aracı, köşe kaynakları için AS'ye uygun olarak tasarım ve uygunluk kontrolleri gerçekleştirir 4100:2020. Eşit olmayan bacak veya eşit bacak köşe kaynakları için kaynak kesme kapasitesinin kapsamlı bir kontrolünü gerçekleştirebilir ve bağlantının kullanımını belirlemek amacıyla 3 boyutlu yükleme için maksimum gerilim noktasını ve gerilim değerini tanımlayabilir.. Araç, geçerliliğinin sağlanması için Avustralya Yapısal Mühendisler Rehberi'nin yanı sıra kaynak kapasitesi tablolarına göre de doğrulanmıştır.. AS 4100 Kaynak Kapasitesi hesaplayıcısı aşağıdaki varsayımlara ve sınırlamalara sahiptir:

• Kaynak grubunun doğrusal elastik olduğunu varsayar
• Gerilim dağılımı için kaynaklarda eşit sertlik varsayılır.
• Tüm kaynakların eşit güçte ve boyutta olduğunu varsayar
• Yüklerin, yük grubunun ağırlık merkezinden geçtiğini varsayarız. Yüklerin ağırlık merkezinden geçmediği durumlarda kullanıcı, yükleri kaynak grubunun ağırlık merkezinden geçen eşdeğer kuvvetlere dönüştürmelidir..
• Kesitin tam boyutları olarak içe aktarılan farklı kesitler için kaynak pozisyonunu benimser.
• Plaka kapasitesi veya kesit kapasitesi için değerlendirme yapılmaz, yalnızca kaynağın kapasitesi dikkate alınır.

NZS 3404:1997 Kaynak Kapasitesi Hesaplayıcı

NZS 2404:1997 Kaynak Kapasitesi modülü, birleşik düzlem içi kuvvetlere maruz kalan kaynak gruplarının tasarım kapasitesini ve kullanımını değerlendirir, düzlem dışı kuvvetler, ve burulma eylemleri. Analiz NZS gerekliliklerine uygundur 3404:1997 Bölüm 9 ve kaynak grubu içindeki geçerli kaynak gerilimini belirlemek için elastik gerilim dağılımını uygular. Modül kaynak davranışının aşağıdaki yönlerini değerlendirir:

• Minimum Kaynak Boyutu (Madde 9.7.3.2)
• Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler. (Madde 9.7.3.10)
• Geometrik Özellikler
• Kaynak Yükleri
• Kullanım

Sonuçlar kaynak gerilimlerini temsil eder, kaynak kapasiteleri, kullanıcı tanımlı kaynak geometrisine ve uygulanan tasarım eylemlerine dayalı kullanım kontrolleri. Genel notlar, Bu araca ilişkin varsayımlar ve sınırlamalar şunları içerir::

• Tasarım kontrolleri NZS'ye uygun olarak yapılır 3404:1997 Bölüm 9.
• Kaynak grubu doğrusal elastik gerilim dağılımı kullanılarak analiz edilir.
• Kaynak geometrisi, tekdüze kaynak boyutuna ve boğaz kalınlığına sahip düz çizgi kaynak bölümlerinin bir koleksiyonu olarak idealleştirilmiştir.
• Bu modül yalnızca kaynak metali kapasitesini değerlendirir. Ana metal kapasitesi, bağlı üye kapasitesi, ısıdan etkilenen bölge etkileri, ve yerel plaka kontrolleri değerlendirilmemektedir.
• Kaynak kategorisi (GP veya SP) NZS'ye uygun olarak geçerli kapasite faktörünü belirlemek için kullanılır 3404:1997 Tablo 3.3.
• Nominal kaynak metali çekme mukavemeti akışı NZS'den seçilir 3404:1997 Tablo 9.7.3.10(1).
• Gruptaki en uzun düz kaynak uzunluğuna dayalı olarak kaynaklı tur azaltma faktörü kr uygulanır.
• Kaynak grubu koordinat sistemi hakkında uygulanan eylemler çözümlenmelidir.. Eksantrik yükleme eşdeğer kuvvetler ve momentler kullanılarak temsil edilmelidir.
• Özel kapasite faktörü durumları dikkate alınmaz: GP ve SP kaynak kapasitesi faktörleri şu şekilde alınmıştır: 0.6 ve 0.8 sırasıyla.
• Serbest kenar boyunca maksimum pratik kaynak boyutu gibi detay sınırları kontrol edilmez ve tasarımcı tarafından doğrulanmalıdır..
• Kaynak gerilimleri her kaynak bölümünün uç noktalarında değerlendirilir, ve sonuçta ortaya çıkan maksimum stres, yönetici değer olarak alınır.
• Tüm geometri boyutları mm cinsindendir. Uygulanan eylemler kN ve kN·m cinsinden girilir. Dahili hesaplamalar tutarlılık için değerleri N ve mm'ye dönüştürür.
• Bu modül şu anda yalnızca metrik birimleri desteklemektedir.

Kaynak mukavemetinin hesaplanması kaynak tipine bağlıdır ancak genel prensip aynı kalır; en zayıf düzlemdeki arızayı kontrol ediyoruz. Köşe kaynağı için trigonometri kullanarak kaynağın boğaz kalınlığını hesaplarız ancak tam nüfuziyetli alın kaynağı gibi diğer kaynaklar için başarısızlık düzlemi farklı olacaktır.. Alın kaynağı çelik malzemeden daha güçlüyse ve alın kaynağının kritik kesit alanı ana malzemeninkinden büyük veya ona eşitse, kaynağın mukavemetini hesaplamamıza bile gerek kalmayabilir ve sadece daha kritik olacağından ana metalin kapasitesi.

Bir kaynağın uzunluk birimi başına toplam kapasitesi genellikle şu şekilde belirlenir::

0.6 * Tekrarlayan Faktör C'nin olup olmadığını belirleyebilirsiniz. * tt

nerede:

• fu, kaynağın nihai çekme mukavemetidir
• tt kaynağın boğaz kalınlığıdır

AISC 360-16 kaynak mukavemetini aşağıdaki denklemlerle hesaplar:

LRFD: ϕ Rn = ϕ * Benim adım * Huşu

ASD: Rn / Ω = Fnw * Huşu / Ω

nerede:

• Fnw kaynak metalinin nominal gerilimidir
• = 0.60 * FEXX * (1.0 + 0.50 * günah1.5(θ))
• burada θ gerekli kuvvetin etki çizgisi ile kaynağın uzunlamasına ekseni arasındaki açıdır
• FEXX, dolgu metali sınıflandırma gücüdür
• Huşu, kaynağın etkili alanıdır
• ϕ = 0.75
• Ω = 2

Eurokod 3 (EC3) basitleştirilmiş yöntem için aşağıdaki denklemle kaynak mukavemetini hesaplar:

fw,Rd = a * Tekrarlayan Faktör C'nin olup olmadığını belirleyebilirsiniz. / (0.577 * βw * γM2)

nerede:

• fu =birleştirilen zayıf parçanın nominal nihai çekme mukavemeti
• a = kaynağın boğaz kalınlığı
• eşit açılı köşe kaynakları için = tw / √2
• burada t bacak uzunluğudur
• βw = Köşe kaynakları için korelasyon faktörü
• 0.80 S için 235 çelik sınıfı
• 0.85 S için 275 çelik sınıfı
• 0.90 S için 355 çelik sınıfı
• 1.00 S için 420 çelik sınıfı
• 1.00 S için 460 çelik sınıfı
• γM2 = 1.25

Yukarıdaki hesaplamanın basitleştirilmiş bir kaynak mukavemeti yaklaşımı olduğu durumlarda, Eurocode ayrıca kaynak mukavemeti gerekliliklerini hesaplamak için yönlendirici bir yönteme sahiptir.. Yönlü yaklaşım, kaynak boğazındaki normal gerilimleri ve kaynak boğazındaki kayma gerilimlerini farklı şekilde dikkate alarak normal yönde daha yüksek mukavemet sağlar. Yönlü kaynak mukavemetini değerlendirmek için formülasyon:

[σ⊥2 + 3 (τ⊥2 + τ||2 )]0.5 ≤ fu / (βw * γM2)

ve

σ⊥2 ≤ 0.9 * Tekrarlayan Faktör C'nin olup olmadığını belirleyebilirsiniz. / γM2

nerede:

• σ⊥ kaynağın boğazına dik olan normal gerilimdir
• τ⊥ kaynak eksenine dik kesme gerilimidir
• τ|| kesme gerilimi kaynak eksenine paraleldir

Kaynakta normal gerilmelerin olmaması durumunda, doğrudan yöntem formülünü yeniden düzenlersek, basitleştirilmiş yöntemle aynı formülasyonu elde edeceğimizi görebiliriz..

AS4100:2020 kaynak mukavemetini aşağıdaki denklemle hesaplar:

ϕ vw = ϕ * 0.6 * eğlenceli * tt * kr

nerede:

• ϕ = azaltma faktörü
• 0.6 genel amaçlı (GP) dolgu kaynakları
• 0.8 yapısal amaç için (SP) dolgu kaynakları
• fuf =kaynak metalinin çekme mukavemeti
• tt = kaynağın boğaz kalınlığı
• eşit açılı köşe kaynakları için = tw / √2
• burada t bacak uzunluğudur
• kr = bindirmeli ekleme bağlantıları için azaltma faktörü
• 1 tipik kaynaklar ve bindirme dilimleri için daha az 1.7 m uzunluk
• 1.10 – 0.06 arasındaki bindirme eklemeleri için lw 1.7 m ve 8 m uzunluk
• 0.62 daha büyük bindirme eklemeleri için 8 m uzunluk

SkyCiv Kaynak Mukavemeti Hesaplayıcısı, iki eleman arasındaki bir bağlantının arızalanmadan önce güvenli bir şekilde dayanmasının beklenebileceği maksimum yükün ne kadar olabileceğini belirlemek için kullanışlıdır.. Kaynak kapasitesinin kontrol edilmesi, bağlantıların yapısal olarak sağlam olduğundan ve tasarım standardı gerekliliklerini karşıladığından emin olmak için mühendislik sürecinin önemli bir parçasıdır..

SkyCiv Blodgett Kaynak Mukavemeti Hesaplayıcısı, bina inşaatını da içerebilecek çeşitli yapısal mühendislik projelerinde kullanışlıdır., köprü inşaatı ve diğer birçok altyapı projesi. Kaynağın otomotivde de uygulamaları vardır, havacılık, deniz (gemi yapımı), demiryolu, açık deniz ve madencilik mühendisliği. Çoğu zaman doğa ve güvenlik gereklilikleri nedeniyle bu endüstrilerin takip edilmesi gereken özel kaynak düzenlemeleri vardır..

Kaynakların cıvatalı bağlantılara göre birçok avantajı vardır.:

• Çelik malzemenin çıkarılması yok. Kaynaklar yalnızca elemanın yan tarafına malzeme eklerken cıvatalı bağlantılar çelik bölümden malzemeyi kaldıracaktır, Kesit kapasitesinin azaltılması ve elemanda yoğunlaşmış gerilim noktalarının oluşturulması.
• Kaynaklar cıvatalı bağlantılardan daha serttir. Bu, bir yapı mühendisinin bir bağlantıyı pinli bağlantı yerine sabit bir bağlantı olarak tasarlamış olması durumunda yardımcı olabilir..
• Kaynaklı bağlantılar sürekli bir bağlantı sağladığından daha yüksek mukavemet sağlayabilir. Cıvatalı bağlantılarda, aralık gereklilikleri nedeniyle kaç cıvata sağlanabileceği konusunda fiziksel sınırlamalar bulunabilir ve yalnızca ayrı sınırlama noktaları sağlanır.
• Cıvatalar dışarı çıkarken kaynaklar düzgün ve gizli kalabilir. Kaynaklar mevcut bağlantılar boyunca uzanır ve kirişin ucundan daha uzağa yayılan ve kaynaklara göre daha az incelikli olan cıvatalara göre görsel açıdan daha az müdahalecidir..

Mühendislik çizimlerinde yabani otları grafiksel olarak temsil eden bir yöntemde çizgi deseni olarak işlenen bir kaynak. Yukarıdaki kaynak kapasitesi hesaplayıcısında, Design of Welded Structures kitabında ana hatları verilen Blodgett Kaynak Tipine dayalı yirmi bir kaynak modeli bulunmaktadır.. Bu kaynak modelleri, yapısal elemanlarda yaygın olarak bulunan çeşitli farklı kesit türlerini temsil eder..

AS 4100 kaynak kapasitesi hesaplayıcısı ayrıca tipik çelik profillerin boyutlarının içe aktarılmasına ve kaynak modellerinin özel düzenlemelere göre düzenlenmesine olanak tanır. Özel kaynak modellerine ilişkin hesaplamalar paralel eksen teoremi ve elastik teori kullanılarak çözümlenir.

Yapı mühendisliğinde kullanılan çok çeşitli kaynak bağlantıları mevcuttur.. Bazı yaygın bağlantı türleri arasında Alın Bağlantıları bulunur, T-Eklemler, Bindirme Bağlantıları, Köşe Birleşimleri, Kenar Birleşimleri, Oluklu Bağlantılar, Fiş Kaynakları, Filetolu Derzler, Punta Kaynağı ve Dikiş Kaynakları.

Alın birleştirme kaynağı birbirine paralel olan iki metal parçasını uçtan uca birleştirmek için kullanılır.

Köşe birleştirme kaynağı iki dik nokta arasında yapılan kaynaktır. (veya dike yakın) üyeler. Taban plakalarında ve kiriş-kolon bağlantılarında yaygındırlar..

Birbirine paralel ve aynı hizada olan iki üst üste binen metal parçasını kaynaklamak için bir bindirme kaynağı kullanılır. Köşe kaynakları bağlantının bir tarafında veya her iki tarafında kullanılır.

• SkyCiv Hızlı Tasarım
• Cıvata Kesme Dayanımı Hesaplayıcı
• Çelik Tasarım Kapasite Yazılımı
• Eksantrik Yüklü Cıvata Grubu Yazılımı
• Kolon Burkulma Hesaplayıcısı
• İnşaat Demiri Geliştirme Uzunluğu Hesaplayıcı
• Alüminyum Tasarım Yazılımı
• Soğuk Şekillendirilmiş Çelik Tasarım Yazılımı