Zmniejsz koszty spoin dzięki ulepszonej prefabrykacji

Interesujące jest, jak różne podejścia do tej samej konstrukcji można znaleźć w różnych regionach, firmach, a nawet wśród różnych projektantów. Podczas gdy jedni spawają wszystko razem, nie myśląc o ani jednej śrubie, inni dzielą konstrukcję na kilka części i łączą wszystko ze sobą dziesiątkami śrub. Oba podejścia do łączenia elementów konstrukcyjnych mają swoje zalety i wady. 

Połączenia czysto spawane są sztywniejsze niż połączenia śrubowe i dlatego uważa się je za bezpieczniejsze lub mogą zmniejszać ugięcia. Jednak wtedy doświadczony (czyli drogi) spawacz musi być gdzieś na budowie, bezpiecznie zawieszony w przestrzeni, często w niesprzyjających warunkach pogodowych. Kontrola jakości spoin jest czasami niemożliwa, a mniej precyzyjna praca wiąże się oczywiście z wyższymi kosztami materiałów.

Spawanie warsztatowe z drugiej strony może być bardziej precyzyjne, wymaga jednak transportu na plac budowy. Spawanie montażowe jest często kosztowne w realizacji i wiąże się z nadmiernym zużyciem materiałów spawalniczych. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, które podejście najlepiej pasuje do Twoich projektów.

Wiesz już, że IDEA StatiCa może pomóc Ci obliczyć nie tylko sztywność połączeń spawanych, ale także oszacować koszty połączenia w zależności od rodzaju spoiny itp. To nie jest nic nowego. Możesz przeczytać jeden z naszych artykułów na temat obliczania kosztów połączenia. 

Wierzymy jednak również, że projekty połączeń powinny być jak najbardziej precyzyjne, zapewniając jednocześnie wystarczającą nośność połączenia. Jedna z naszych funkcji może Ci w tym dokładnie pomóc. 

Projektowanie styku między słupem a płytą podstawy

Wyobraź sobie, że musisz zaprojektować stalowy słup przyspawany do płyty podstawy. Obciążenie musi być przeniesione z górnej konstrukcji na fundamenty. W niektórych krajach możliwe jest uwzględnienie styku między słupem a jego płytą podstawy przy ocenie nośności na ściskanie połączenia.

W większości norm, takich jak Eurokod, zakłada się, że obciążenie przepływa wyłącznie przez spoiny. Dlatego spoiny muszą być zaprojektowane tak, aby przenosiły pełną siłę ściskającą z konstrukcji powyżej. Niemniej jednak można sobie wyobrazić, że między podstawą słupa a jego płytą podstawy istnieje pewien styk nawet przed ich zespawaniem.

W niektórych regionach poradniki techniczne pozwalają na uwzględnienie tego styku przy ocenie nośności na ściskanie. Oczywiście istnieją określone kryteria, które muszą być spełnione, aby można było zastosować to podejście. Styk zapewnia wówczas dodatkową nośność na ściskanie spoiny przy podstawie, co prowadzi do bardziej ekonomicznego projektowania spoin.

Model spoiny zostanie następnie ustawiony na wysoką sztywność. Gdy zaczyna ona uplastyczniać się (tj. odkształcać plastycznie), aktywowany jest styk i ściskanie jest przenoszone przez styk. Prowadzi to do znacznych wartości naprężeń w spoinie nawet przy zastosowaniu styku. Jednak, co ważne, nośność spoiny na ścinanie nie jest zmniejszona. Spoina nie jest już sprawdzana na ściskanie, ponieważ jest ono przenoszone przez styk, ale rozciąganie i ścinanie są nadal przypisane do spoiny i przeprowadzane są odpowiednie sprawdzenia.

W praktyce dodasz styk i spoinę na odpowiednich krawędziach elementu (w tym przypadku słupa) jednocześnie. Z perspektywy przenoszenia obciążeń styk będzie aktywny wyłącznie przy ściskaniu, podczas gdy spoiny będą przenosić siły ścinające i rozciągające. Obie operacje są dostępne w ramach operacji wytwórczej „Spoina lub styk".

Oto co zobaczysz w IDEA StatiCa Connection:

• Czerwona linia reprezentująca styk ściskany jest połączona z żółtą linią używaną do wskazania spoin (gdy aktywowany jest widok przezroczysty)

• W wynikach i raportach obok symbolu prostokąta spoiny pachwinowej dodano strzałkę skierowaną w dół

Możesz zastosować dowolny rodzaj spoiny pachwinowej w połączeniu ze stykiem (tj. ciągłą, częściową lub przerywaną). Spoiny czołowe ze swej natury nie są łączone ze stykiem.

Ograniczenia procedury

Przedstawione podejście można zastosować, gdy zagwarantowane są rzeczywiste operacje wytwórcze: krawędzie spawanego elementu muszą być precyzyjnie obrobione maszynowo, tak aby nie było żadnej szczeliny między spawanymi elementami. Ze względu na te rygorystyczne kryteria procedura ta jest ograniczona do niektórych krajów, takich jak Holandia i Wielka Brytania. Nie możemy wystarczająco mocno podkreślić, że odpowiedzialność za spełnienie tych kryteriów spoczywa na inżynierze.

Dowiedz się więcej 

Kombinacja styku przy ściskaniu i spoiny na tej samej krawędzi blachy stalowej jest jedną z nowych funkcji w IDEA StatiCa w wersji 22.1 wydanej w październiku tego roku. Zobacz pełną listę nowych funkcjonalności w naszych Notach wydania IDEA StatiCa 22.1 dla stali i betonu lub obejrzyj prezentację na żywo w naszym webinarze Co nowego w IDEA StatiCa 22.1.