Teoretický základ
Přečtěte si důležité informace o modelu svaru v našem Teoretickém základu. Obecná část popisuje samotný výpočetní model:
Teoretický základ: Analýza svařovaných přípojů
Konkrétní části Teoretického základu pro každou z podporovaných národních norem:
Jak fungují svary v IDEA StatiCa?
Přehledné znázornění toho, jak se napětí vyvíjí během zatěžování, a také rozložení napětí podél dlouhého svaru, najdete v článku Jak jsou svary modelovány v IDEA StatiCa.
Svary a svařované přípoje jsou také probírány v našich blogových článcích Svařované ocelové přípoje – bát se, nebo nebát? a Snižte náklady na svary pomocí vylepšené výroby (kde je diskutována kombinace přenosu zatížení přes svar a kontaktu v tlaku).
Velikost a délka svaru
Existují různé způsoby, jak je definována velikost svaru, v závislosti na regionu. Přečtěte si článek Velikost a délka svaru, kde se dozvíte, jak IDEA StatiCa definuje velikost svaru, nebo pokud potřebujete znát přesnou délku svaru:
Verifikace
V našem Support Center najdete mnoho verifikačních studií popisujících chování různých modelů svařovaných přípojů, včetně porovnání s laboratorními zkouškami.
Verifikační studie modelů se svary
Novinky ve verzích
Následující funkce jsou součástí našich poznámek k vydání IDEA StatiCa a mohou se týkat svarů. Více informací o těchto funkcích najdete v příslušných článcích pod odkazy:
Kontrola chybějících svarů (verze 20.1)
Přidali jsme další užitečný nástroj, který uživateli automaticky pomůže najít nesvařené části přípoje: nástroj pro analýzu modelu přípoje z hlediska potenciálně chybějících svarů.
Import doporučených svarů (verze 20.1)
Při importu přípoje z CAD softwaru je nyní možné přidat doporučené svary.
Vylepšený model tupých svarů (verze 20.1)
Velikost tupých svarů byla opravena pro tupé svary typu hrana-plocha.
Specifika kontroly svarů podle Eurokódu (EN) a indické normy (IS) (verze 21.1)
V zájmu souladu s normami a zajištění bezpečnosti návrhu se hodnota pevnosti uvažovaná při normovém posouzení svarů nově počítá z hodnoty pevnosti základního materiálu oceli pro normy EN a IS a samotného materiálu svaru.
Kombinace operací svaru a kontaktu (verze 22.1)
Od verze 22.1 lze kombinovat operace svaru a kontaktu.
Kontrola kolize plechu a svaru (verze 22.1)
Plechy a části modelu mohou být umístěny tak, že kolidují s ostatními plechy a prvky.
Kontrola svarů svařovaných průřezů (verze 23.0)
IDEA StatiCa nyní dokáže kontrolovat podélné svary prvků se svařovanými průřezy.
Vylepšená vizualizace kontroly svarů (verze 23.0)
Kontrola svarů pomocí metody konečných prvků se liší od tradičních návrhových výpočtů. Při tradičních výpočtech mohou být zanedbány malé excentricity, deformace, torze, Poissonův součinitel atd.
Vylepšení detailingu pro šrouby a svary v Eurokódu (verze 23.0)
Kontrola detailingu v aplikaci IDEA StatiCa Connection byla vylepšena. Inženýři mohou mít lepší přehled o návrhu a normovém posouzení šroubů a svarů díky podrobným informacím a doporučením podle Eurokódu, které jsou uvedeny v tabulkách kontrol i ve zprávě.
Uživatelsky definované svářecí elektrody (verze 23.1)
Materiál svaru je editovatelnou položkou v knihovně MPRL (Material and Product Range Library). To znamená, že svářecí elektrody lze definovat nezávisle na materiálu spojovaných plechů.
Pro přidání uživatelsky definovaného svářecího materiálu přejděte na záložku Materiály, přidejte materiál Svar a upravte jeho vlastnosti pomocí funkce Upravit.
Obecný svar zvýrazněný ve 3D scéně (verze 23.1)
Ve 3D scéně aplikace Connection došlo k jednoduchému vylepšení pro lepší orientaci, zejména u větších modelů přípojů importovaných přes BIM linky z CAD aplikací.
Když je vybrána operace Obecný svar nebo kontakt, svar je ve 3D scéně zvýrazněn oranžově (výchozí nastavení).
Upozornění na elektrody silnější než plechy (verze 23.1)
Když je v Nastavení normy aplikace Connection aktivována Kontrola detailingu , uživatelé obdrží upozornění, pokud je materiál svářecí elektrody silnější než svařované plechy. To pomáhá zajistit dodržení bezpečnostních standardů návrhu.
To se týká Eurokódu (EN) a indické normy (IS), které obsahují ustanovení definující, že pevnost svaru je určena menší mezí pevnosti spojovaných plechů, a požadavky, že přidaný materiál svářecích elektrod musí být pevnější než základní materiál (EN 1993-1-8 – 4.5.3.2 a IS 800:2007 - 10.5.7.1.1).
Upozornění na svary a šrouby spojující stejné plechy (verze 23.1)
Návrh přípoje kombinující svary a šrouby nebo šrouby a předepjaté šrouby je nebezpečný a normy jej neumožňují. Aplikace Connection vás automaticky informuje, pokud je takový postup v projektu použit, aby byl zajištěn správný a bezpečný návrh.
Automatický návrh svarů na tažnost/plnou únosnost/nadměrnou pevnost (verze 24.0)
Automatické dimenzování svarů odstraňuje zdlouhavé a časově náročné ruční zadávání a kontrolu každého svaru. Díky automatizovanému algoritmu poskytuje IDEA StatiCa rychlejší modelování a naprosto bezpečný návrh svařovaných přípojů.
Automatické dimenzování svarů s odhadem únosnosti (verze 24.0)
Automatické dimenzování svarů řeší problém ručního nastavování velikosti každého svaru, což je zdlouhavé a časově náročné. Automatizací tohoto procesu vám IDEA StatiCa výrazně pomáhá zrychlit proces návrhu a podporuje konzistentnější návrh svarů napříč projekty.
Svary s částečným provařením (PJP) (verze 24.0, 24.1, 25.0)
Integrace svarů s částečným provařením (partial joint penetration groove welds), neboli tupých svarů s částečným provařením, zkráceně PJP svarů, do aplikace IDEA StatiCa Connection řeší specifické požadavky stanovené pro tupé svary PJP, odlišné od požadavků na koutové svary.
Velikost svaru s částečným provařením je do analýzy zahrnuta ve stejné hodnotě, jaká byla zadána. IDEA StatiCa neprovádí žádné úpravy, jako je snížení jmenovité velikosti svaru – to je na straně uživatele před zadáním.
Upozornění týkající se prvků svarů (verze 24.1)
Jsou zavedeny dva typy upozornění:
- „Typ svaru změněn na tupý svar kvůli spojení hrana na hranu“ (změna typu svaru způsobená modelovací operací)
- „Svar nebyl vytvořen kvůli geometrickým omezením“ (týká se situací, kdy nepřesnosti v geometrii způsobí neúspěšné vytvoření svaru)
Regionální vylepšení (verze 25.0)
Pro lokální inženýry přináší verze 25.0 několik vylepšení, jako jsou PJP svary v Eurokódu, implementace nové normy ACI nejen pro americké inženýry, kontroly kotvení podle čínské normy, rozlišení britské a americké terminologie a další.
Oblast šíření svaru (verze 25.0)
Oblast šíření svaru byla ve verzi 25.0 mírně změněna. V následujícím článku je jasně vysvětleno, jak nyní funguje rozdělení sil z jednoho plechu do druhého přes svary.
Oblast šíření svaru se výrazně liší mezi tupými a koutovými svary. Oblast šíření od hrany plechu k povrchu druhého plechu je definována podle následujícího obrázku:
Síla přicházející z hranového plechu je pak rozdělena do uzlů povrchového plechu na základě blízkosti uzlu k oblasti šíření svaru.
Co změna ve verzi 25.0 přináší?
- Oblast šíření byla u tupých svarů zmenšena
- Oblast šíření koutových svarů nyní přesněji odráží velikost koutového svaru
- Tloušťka povrchového plechu je nyní pro oblast šíření svaru irelevantní
Proč byly změny provedeny?
- Nedávno jsme realizovali společný projekt s Univerzitou v Coimbře a ISISE. Cílem projektu bylo vytvořit sérii numerických modelů v softwaru Abaqus (obecný softwarový balík metody konečných prvků s objemovými konečnými prvky) a porovnat výsledky s IDEA StatiCa Connection (skořepinové konečné prvky). Zaměřeno bylo na svařované momentové přípoje nosník-sloup. Porovnání ukazuje, že:
- Výsledky u válcovaných sloupů bez výrazné tlakové síly ve sloupu jsou v dobré shodě
- Výsledky u sloupů s tupými svary jsou mírně nekonzervativní (o 5,8 %). Proto byla tato změna – snížení oblasti šíření svaru u tupých svarů – provedena.
Svar kruhového plechu (verze 26.0)
Kruhové výztužné plechy se běžně používají k vyztužení tenkých stojin, ale před verzí 26.0 nebylo možné pro tyto plechy definovat svary přímo.
V důsledku toho museli uživatelé využívat náhradní řešení, obvykle import plechu jako polygonu z DXF, což přidávalo zbytečné kroky a snižovalo efektivitu modelování.
Díky této aktualizaci lze nyní svary definovat přímo pro výztužné plechy kruhového tvaru. Plech je interně diskretizován na segmenty, podobně jako kruhové duté průřezy, což zajišťuje přesné chování analýzy. Počet segmentů respektuje globální nastavení projektu, čímž je zajištěna konzistence v celém modelu.
Webináře a videa
V minulosti jsme uspořádali několik webinářů na téma modelování svařovaných přípojů. Inspiraci najdete v následujících záznamech:
Svary a šrouby v IDEA StatiCa (AISC)
Webinář se zabývá teorií šroubů a svarů a jejich modelováním v IDEA StatiCa. Podrobně jsou popsány také operace obou těchto komponent a uvedeny některé tipy. Nakonec bude vysvětlena interpretace výsledků a vzorce používané pro kontrolu splnění požadavků AISC.
Pochopení výsledků svaru pro Eurokód
Podrobná tabulka s výsledky je vidět ve všech vzorcích, včetně hodnot. Jsou uvedena i směrová napětí. Využití svaru je zřejmé. Celkové využití Utc se však počítá z únosnosti celého svaru. Podívejte se, jak to funguje.
Dokážeme najít shodu mezi napětím ve svaru a mým ručním výpočtem?
Napětí ve svaru se počítá v hlavních směrech podle EC a výsledky jsou uvedeny na kartách výsledků. Ačkoli analýza v IDEA StatiCa Connection vychází z CBFEM, v jednoduchých případech lze napětí porovnat s ručním výpočtem pro ověření výsledných hodnot.
Nastavení koutových svarů podél stojiny SHS a povrchu plechu
Duté průřezy, a zejména zaoblené rohy jejich průřezů, jsou z hlediska svařování apod. někdy obtížné. Podívejte se, jak správně nastavit jednoduchý koutový svar na obou stranách prvku SHS, včetně jeho rohů, které musí být připojeny k povrchu plechu.
Vyzkoušejte si nejnovější verzi IDEA StatiCa ještě dnes
Získejte 14 dní plného přístupu zcela zdarma.
Vyzkoušejte IDEA StatiCa zdarma
