Bază de cunoștințe

Sudură / Suduri în IDEA StatiCa

Steel

Connection

Member

Welds

EN (Eurocode)

AISC (USA)

AS (Australia)

CSA (Canada)

IS (India)

GB (China)

HKG (Hong Kong)

SP 16 (Russia)

Acest articol este disponibil și în:

Tradus de AI din engleză

În acest articol, puteți găsi toate informațiile necesare despre suduri și îmbinări sudate. Este descris modelul de sudură, precum și o demonstrație a fluxului de lucru în aplicație.

Fundament Teoretic

Citiți informațiile esențiale despre modelul de sudură în Fundamentul nostru Teoretic. Partea generală descrie modelul de calcul în sine:

Fundament Teoretic: Analiza îmbinărilor sudate

Părți specifice ale Fundamentului Teoretic pentru fiecare dintre standardele naționale acceptate:

Puteți găsi o demonstrație clară a modului în care se dezvoltă tensiunile în timpul încărcării, precum și distribuția tensiunilor de-a lungul sudurilor lungi, în articolul Cum sunt modelate sudurile în IDEA StatiCa.

De asemenea, sudurile și îmbinările sudate sunt discutate în articolele noastre de blog Îmbinări metalice sudate – să ne îngrijorăm sau nu? și Reduceți costurile de sudare prin fabricație îmbunătățită (unde este discutată combinația dintre transferul de încărcare printr-o sudură și contactul la compresiune).

Dimensiunea și lungimea sudurii

Există diferite moduri în care este definită dimensiunea sudurii, în funcție de regiune. Citiți articolul Dimensiunea și lungimea sudurii pentru a afla cum definește IDEA StatiCa dimensiunea sudurii sau în cazul în care trebuie să cunoașteți lungimea exactă a sudurii:

Verificări

În Centrul nostru de Suport, puteți găsi numeroase studii de verificare care descriu performanța diferitelor modele de îmbinări sudate, precum și comparații cu teste de laborator.

Studii de verificare pe modele cu suduri

Actualizări în versiuni

Următoarele funcționalități fac parte din notele de lansare ale IDEA StatiCa și pot fi legate de suduri. Citiți mai multe despre funcționalități în articolele dedicate de la linkurile de mai jos:

Verificarea sudurilor lipsă (versiunea 20.1)

Am adăugat un alt instrument util pentru a ajuta automat utilizatorul să găsească părțile nesudate ale îmbinării: utilitarul pentru analiza unui model de îmbinare în vederea identificării sudurilor potențial lipsă.

Import de suduri recomandate (versiunea 20.1)

La importul unei îmbinări din software CAD, există acum o opțiune de adăugare a sudurilor recomandate.

Model îmbunătățit pentru suduri cap la cap (versiunea 20.1)

Dimensiunea sudurilor cap la cap a fost corectată pentru sudurile cap la cap de tip muchie-suprafață.

Specificații privind verificarea sudurilor conform Eurocode (EN) și Standardului Indian (IS) (versiunea 21.1)

Pentru a respecta standardele și a asigura siguranța proiectării, valoarea de rezistență luată în considerare la verificarea conform codului a sudurilor este calculată acum din valoarea de rezistență a oțelului de bază pentru standardele EN și IS, precum și din materialul sudurii în sine.

Combinarea operațiilor de sudură și contact (versiunea 22.1)

Începând cu versiunea 22.1, operațiile de sudură și contact pot fi combinate.

Verificarea coliziunii plăcilor și sudurilor (versiunea 22.1)

Plăcile și părțile modelului pot fi poziționate astfel încât să intre în coliziune cu alte plăci și elemente.

Verificarea sudurilor secțiunilor sudate (versiunea 23.0)

IDEA StatiCa poate verifica acum sudurile longitudinale ale elementelor cu secțiuni transversale sudate.

Vizualizare îmbunătățită a verificării sudurilor (versiunea 23.0)

Verificarea sudurilor prin Metoda Elementelor Finite diferă de calculele tradiționale de proiectare. În calculele tradiționale, excentricitățile mici, deformațiile, torsiunile, coeficientul Poisson etc. pot fi neglijate.

Îmbunătățiri ale detaliilor pentru șuruburi și suduri conform Eurocode (versiunea 23.0)

Verificarea detaliilor în IDEA StatiCa Connection este îmbunătățită. Inginerii pot avea o imagine mai bună asupra proiectării și verificării conform codului a șuruburilor și sudurilor, datorită informațiilor detaliate și recomandărilor conform Eurocode furnizate în tabelele de verificare și în Raport.

Electrozi de sudare definiți de utilizator (versiunea 23.1)

Materialul de sudură este un element editabil în MPRL (Biblioteca de Materiale și Gama de Produse). Aceasta înseamnă că puteți defini electrozii de sudare independent de marca de oțel a plăcilor îmbinate.

Pentru a adăuga un material de sudare definit de utilizator, accesați fila Materiale, adăugați un material de tip Sudură și Editați proprietățile acestuia.

Sudura generală evidențiată în scena 3D (versiunea 23.1)

Există o îmbunătățire simplă în scena 3D a aplicației Connection pentru o orientare mai bună, în special în modelele de îmbinări mai mari importate prin legături BIM din aplicații CAD.

Când este selectată o operație de sudură generală sau de contact, sudura din scena 3D este evidențiată în portocaliu (implicit).

Avertisment pentru electrozi mai rezistenți decât plăcile (versiunea 23.1)

Când verificarea detaliilor este activată în Configurarea codului a aplicației Connection, utilizatorii primesc un avertisment dacă materialul electrodului de sudare este mai rezistent decât plăcile sudate. Aceasta ajută la asigurarea standardelor de siguranță în proiectare.

Aceasta se aplică Eurocode (EN) și standardului indian (IS), care conțin clauze ce definesc că rezistența sudurii este determinată de rezistența ultimă mai mică a plăcilor îmbinate și cerințe conform cărora materialul adăugat al electrozilor de sudare trebuie să fie mai rezistent decât materialul de bază (EN 1993-1-8 – 4.5.3.2 și IS 800:2007 - 10.5.7.1.1).

Avertismente pentru suduri și șuruburi care conectează aceleași plăci (versiunea 23.1)

Proiectarea îmbinărilor care combină suduri și șuruburi sau șuruburi și șuruburi pretensionate este nesigură și nu este permisă de coduri. Aplicația Connection vă informează automat dacă un astfel de flux de lucru este utilizat într-un proiect, pentru a asigura o proiectare corectă și sigură.

Autodimensionarea sudurilor la ductilitate/rezistență completă/suprarezistență (versiunea 24.0)

Dimensionarea automată a sudurilor elimină introducerea manuală laborioasă și consumatoare de timp, precum și verificarea fiecărei suduri. Cu algoritmul de automatizare, IDEA StatiCa oferă o modelare mai rapidă și o proiectare absolut sigură a îmbinărilor sudate.

Dimensionarea automată a sudurilor la estimarea capacității (versiunea 24.0)

Dimensionarea automată a sudurilor abordează provocarea ajustării manuale a dimensiunii fiecărei suduri, care este atât laborioasă, cât și consumatoare de timp. Prin automatizarea acestui proces, IDEA StatiCa vă ajută semnificativ să accelerați procesul de proiectare și promovează proiectări mai consistente ale sudurilor în cadrul proiectelor.

Suduri cap la cap cu penetrare parțială a rostului (PJP) (versiunile 24.0, 24.1, 25.0)

Integrarea sudurilor cap la cap cu penetrare parțială a rostului, sau pur și simplu suduri PJP, în IDEA StatiCa Connection răspunde cerințelor specifice stabilite pentru sudurile cap la cap PJP, distincte de cele pentru sudurile de colț.

Dimensiunea unei suduri cu penetrare parțială este luată în analiză cu aceeași valoare ca cea introdusă. IDEA StatiCa nu aplică nicio ajustare, cum ar fi reducerea dimensiunii nominale a sudurii – aceasta este responsabilitatea utilizatorului înainte de introducerea datelor.

Avertismente legate de elementele de sudură (versiunea 24.1)

Există două tipuri de avertismente integrate:

'Tipul de sudură a fost schimbat în sudură cap la cap din cauza îmbinării muchie-la-muchie' (modificarea tipului de sudură cauzată de o acțiune de modelare)
'Sudura nu a fost creată din cauza restricțiilor geometrice' (acoperind situațiile în care inexactitățile geometrice cauzează crearea nereușită a sudurii)

Îmbunătățiri regionale (versiunea 25.0)

Pentru inginerii locali, versiunea 25.0 oferă mai multe îmbunătățiri, cum ar fi suduri PJP în Eurocode, implementarea noului ACI și nu doar pentru inginerii din SUA, verificări de ancorare pentru standardul chinez, diferențierea terminologiei britanice și americane și altele.

Zona de distribuție a sudurii (versiunea 25.0)

Zona de distribuție a sudurii este ușor modificată în versiunea 25.0. În articolul următor, este explicat clar cum funcționează acum distribuția forțelor de la o placă la alta prin suduri.

Zona de distribuție a sudurii diferă semnificativ între sudurile cap la cap și sudurile de colț. Zona de distribuție de la marginea plăcii la suprafața altei plăci este definită conform figurii următoare:

Forța provenind din placa de margine este apoi distribuită în nodurile plăcii de suprafață în funcție de proximitatea nodului față de zona de distribuție a sudurii.

Ce implică modificarea din versiunea 25.0?

Zona de distribuție a fost redusă pentru sudurile cap la cap
Zona de distribuție a sudurilor de colț reflectă acum mai precis dimensiunea sudurii de colț
Grosimea plăcii de suprafață este acum irelevantă pentru zona de distribuție a sudurii

De ce au fost efectuate modificările?

Recent, am derulat un proiect comun cu Universitatea din Coimbra și ISISE. Obiectivul proiectului a fost crearea unei serii de modele numerice în Abaqus (pachet software general de elemente finite cu elemente finite solide) și compararea rezultatelor cu IDEA StatiCa Connection (elemente finite de tip placă). Accentul este pus pe îmbinările moment grindă-stâlp sudate. Comparația arată că:
- Rezultatele pentru stâlpi laminați fără o forță de compresiune semnificativă în stâlp sunt în bună concordanță
- Rezultatele pentru stâlpii sudați cap la cap sunt ușor neconservative (cu 5,8%). De aceea se face această modificare – reducerea zonei de distribuție a sudurii pentru sudurile cap la cap.

Sudura plăcii circulare (versiunea 26.0)

Plăcile de rigidizare circulare sunt utilizate frecvent pentru a consolida inimi subțiri, dar înainte de versiunea 26.0 nu era posibil să se definească suduri pentru aceste plăci în mod direct.

Ca urmare, utilizatorii trebuiau să recurgă la soluții alternative, de obicei importând placa ca poligon din DXF, ceea ce adăuga pași inutili și reducea eficiența modelării.

Cu această actualizare, sudurile pot fi acum definite direct pentru plăcile de rigidizare cu formă circulară. Placa este discretizată intern în segmente, similar secțiunilor tubulare circulare, asigurând un comportament precis în analiză. Numărul de segmente respectă Setările globale ale proiectului, asigurând consistența în cadrul modelului.

Webinarii și videoclipuri

În trecut, am organizat mai multe webinarii despre modelarea îmbinărilor sudate. Puteți găsi inspirație în înregistrările următoare:

Suduri & Șuruburi în IDEA StatiCa (AISC)

Sesiunea de webinar acoperă teoria din spatele șuruburilor și sudurilor și modul în care acestea sunt modelate în IDEA StatiCa. De asemenea, vor fi detaliate operațiile acestor două componente și câteva sfaturi. În final, va fi explicată interpretarea rezultatelor și formulele utilizate pentru a verifica conformitatea cu cerințele AISC.

Înțelegerea rezultatelor sudurilor pentru Eurocode

Tabelul detaliat cu rezultate poate fi vizualizat cu toate formulele, inclusiv cu valorile. Sunt furnizate și tensiunile direcționale. Gradul de utilizare al sudurii este evident. Dar gradul de utilizare global Utc este calculat din capacitatea întregii suduri. Verificați cum funcționează.

Putem găsi o corespondență între tensiunea din sudură și calculele manuale?

Tensiunea dintr-o sudură este calculată în direcțiile principale conform EC, iar rezultatele sunt furnizate în filele de rezultate. Deși analiza în IDEA StatiCa Connection se bazează pe CBFEM, în cazuri simple, tensiunea poate fi comparată cu calculele manuale pentru a verifica valorile rezultate.

Definirea sudurilor de colț de-a lungul unei inimi SHS și a unei suprafețe de placă

Secțiunile tubulare și în special colțurile curbate ale secțiunilor lor transversale sunt uneori dificil de tratat în ceea ce privește sudarea etc. Vedeți cum să definiți corect o sudură de colț simplă pe ambele fețe ale unui element SHS, de-a lungul colțurilor sale care trebuie conectate la suprafața unei plăci.