Contexte théorique
Découvrez les informations essentielles sur le modèle de soudure dans notre Contexte théorique. La partie générale décrit le modèle de calcul lui-même :
Contexte théorique : analyse des assemblages soudés
Parties spécifiques du Contexte théorique pour chacune des normes nationales prises en charge :
Comment fonctionnent les soudures dans IDEA StatiCa ?
Vous trouverez une démonstration claire de la façon dont la contrainte se développe pendant le chargement ainsi que la distribution de la contrainte le long d'une soudure longue dans l'article Comment les soudures sont-elles modélisées dans IDEA StatiCa.
Les soudures et les assemblages soudés sont également abordés dans nos articles de blog Assemblages acier soudés – faut-il s'inquiéter ou non ? et Réduire les coûts de soudage grâce à une fabrication améliorée (où est abordée une combinaison de transfert de charge par une soudure et d'un contact en compression).
Taille et longueur de la soudure
Il existe différentes façons de définir la taille de la soudure, selon la région. Consultez l'article Taille et longueur de la soudure pour découvrir comment IDEA StatiCa définit la taille de la soudure, ou si vous avez besoin de connaître la longueur exacte de la soudure :
Vérifications
Dans notre Centre d'assistance, vous trouverez de nombreuses études de vérification décrivant la performance des différents modèles d'assemblages soudés ainsi que des comparaisons avec des essais en laboratoire.
Études de vérification sur les modèles avec soudures
Mises à jour des versions
Les fonctionnalités suivantes font partie de nos notes de version d'IDEA StatiCa et peuvent être liées aux soudures. Pour en savoir plus sur ces fonctionnalités, consultez les articles dédiés via les liens :
Vérification des soudures manquantes (version 20.1)
Nous avons ajouté un autre outil utile pour aider automatiquement l'utilisateur à trouver les parties non soudées de l'assemblage : l'utilitaire d'analyse d'un modèle d'assemblage pour détecter des soudures potentiellement manquantes.
Import des soudures recommandées (version 20.1)
Lors de l'import d'un assemblage depuis un logiciel de CAO, il existe désormais une option permettant d'ajouter les soudures recommandées.
Modèle amélioré des soudures bout à bout (version 20.1)
La taille des soudures bout à bout a été corrigée pour les soudures bout à bout de bord à surface.
Spécificités des vérifications de soudures selon l'Eurocode (EN) et la norme indienne (IS) (version 21.1)
Pour se conformer aux normes et garantir la sécurité de la conception, la valeur de résistance prise en compte dans la vérification normative des soudures est désormais calculée à partir de la valeur de résistance du métal de base pour les normes EN et IS, ainsi que du matériau de soudure lui-même.
Combinaison des opérations de soudure et de contact (version 22.1)
Depuis la version 22.1, les opérations de soudure et de contact peuvent être combinées.
Vérification de collision entre plaque et soudure (version 22.1)
Les plaques et les parties du modèle peuvent être positionnées de façon à entrer en collision avec d'autres plaques et éléments.
Vérification des soudures de sections soudées (version 23.0)
IDEA StatiCa peut désormais vérifier les soudures longitudinales des éléments avec des sections transversales soudées.
Visualisation améliorée de la vérification des soudures (version 23.0)
La vérification des soudures par la méthode des éléments finis diffère des calculs de conception traditionnels. Dans les calculs traditionnels, les petites excentricités, déformations, torsions, coefficient de Poisson, etc. peuvent être négligés.
Améliorations du détaillage pour les boulons et les soudures selon l'Eurocode (version 23.0)
La vérification de détaillage dans IDEA StatiCa Connection est améliorée. Les ingénieurs peuvent avoir un meilleur aperçu de la conception et de la vérification normative des boulons et des soudures grâce à des informations et recommandations détaillées selon l'Eurocode, fournies dans les tableaux de vérification ainsi que dans le rapport.
Électrodes de soudage définies par l'utilisateur (version 23.1)
Le matériau de soudure est un élément modifiable dans la MPRL (Bibliothèque de matériaux et de gammes de produits). Cela signifie que vous pouvez définir les électrodes de soudage indépendamment de la nuance d'acier des plaques connectées.
Pour ajouter un matériau de soudage défini par l'utilisateur, allez dans l'onglet Matériaux, ajoutez un matériau Soudure , et Modifiez ses propriétés.
Soudure générale mise en surbrillance dans la scène 3D (version 23.1)
Il s'agit d'une amélioration simple de la scène 3D de l'application Connection pour une meilleure orientation, en particulier dans les modèles d'assemblage plus grands importés via des liens BIM depuis des applications de CAO.
Lorsqu'une opération de soudure générale ou de contact est sélectionnée, la soudure dans la scène 3D est mise en surbrillance en orange (par défaut).
Avertissement pour les électrodes plus résistantes que les plaques (version 23.1)
Lorsque la vérification de détaillage est activée dans la Configuration normative de l'application Connection, les utilisateurs reçoivent un avertissement si le matériau d'une électrode de soudage est plus résistant que les plaques soudées. Cela permet de garantir les normes de sécurité de la conception.
Ceci s'applique à l'Eurocode (EN) et à la norme indienne (IS), qui contiennent des clauses définissant que la résistance de la soudure est déterminée par la plus petite résistance ultime des plaques connectées, ainsi que des exigences selon lesquelles le matériau d'apport des électrodes de soudage doit être plus résistant que le matériau de base (EN 1993-1-8 – 4.5.3.2 et IS 800:2007 - 10.5.7.1.1).
Avertissements pour les soudures et les boulons connectant les mêmes plaques (version 23.1)
La conception d'un assemblage combinant soudures et boulons, ou boulons et boulons précontraints, n'est pas sûre et n'est pas autorisée par les normes. L'application Connection vous informe automatiquement si un tel processus est utilisé dans un projet, afin de garantir une conception correcte et sûre.
Conception automatique des soudures selon la ductilité/résistance totale/surrésistance (version 24.0)
Le dimensionnement automatique des soudures supprime la saisie et la vérification manuelles fastidieuses et chronophages de chaque soudure. Grâce à l'algorithme d'automatisation, IDEA StatiCa offre une modélisation plus rapide et une conception absolument sûre des assemblages soudés.
Dimensionnement automatique des soudures selon l'estimation de capacité (version 24.0)
Le dimensionnement automatique des soudures répond au défi de l'ajustement manuel de la taille de chaque soudure, tâche à la fois fastidieuse et chronophage. En automatisant ce processus, IDEA StatiCa vous aide considérablement à accélérer la conception et favorise des conceptions de soudures plus cohérentes entre les projets.
Soudures d'angle à pénétration partielle (PJP) (versions 24.0, 24.1, 25.0)
L'intégration des soudures à pénétration partielle en chanfrein, ou soudures bout à bout à pénétration partielle, ou simplement soudures PJP, dans IDEA StatiCa Connection répond aux exigences spécifiques établies pour les soudures bout à bout PJP, distinctes de celles des soudures d'angle.
La taille d'une soudure à pénétration partielle est prise en compte dans l'analyse avec la même valeur que celle saisie. IDEA StatiCa n'applique aucun ajustement, tel qu'une réduction de la taille nominale de la soudure - cela relève de la responsabilité de l'utilisateur avant la saisie.
Avertissements liés aux éléments de soudure (version 24.1)
Deux types d'avertissements sont intégrés :
- « Type de soudure changé en soudure bout à bout en raison d'un assemblage bord à bord » (changement de type de soudure causé par une action de modélisation)
- « La soudure n'a pas été créée en raison de restrictions géométriques » (couvrant les situations où des imprécisions géométriques empêchent la création réussie d'une soudure)
Améliorations régionales (version 25.0)
Pour les ingénieurs locaux, la version 25.0 propose plusieurs améliorations telles que les soudures PJP selon l'Eurocode, la mise en œuvre du nouvel ACI et pas seulement pour les ingénieurs américains, les vérifications d'ancrage selon la norme chinoise, la différenciation de la terminologie britannique et américaine, et bien plus encore.
Zone de diffusion de la soudure (version 25.0)
La zone de diffusion de la soudure est légèrement modifiée dans la version 25.0. L'article suivant explique clairement comment fonctionne désormais la distribution des efforts d'une plaque à une autre à travers les soudures.
La zone de diffusion de la soudure diffère considérablement entre les soudures bout à bout et les soudures d'angle. La zone de diffusion du bord de la plaque vers la surface d'une autre plaque est définie selon la figure suivante :
L'effort provenant du bord de la plaque est ensuite distribué aux nœuds de la plaque de surface en fonction de la proximité du nœud avec la zone de diffusion de la soudure.
Que comporte le changement dans la version 25.0 ?
- La zone de diffusion a été réduite pour les soudures bout à bout
- La zone de diffusion des soudures d'angle reflète désormais plus précisément la taille de la soudure d'angle
- L'épaisseur de la plaque de surface n'est désormais plus pertinente pour la zone de diffusion de la soudure
Pourquoi ces changements ont-ils été apportés ?
- Récemment, nous avons mené un projet conjoint avec l'Université de Coimbra et l'ISISE. L'objectif du projet était de créer une série de modèles numériques dans Abaqus (progiciel d'éléments finis généraliste utilisant des éléments finis volumiques) et de comparer les résultats à ceux d'IDEA StatiCa Connection (éléments finis de coque). L'accent est mis sur les assemblages moment poutre-poteau soudés. La comparaison montre que :
- Les résultats des poteaux laminés sans effort de compression significatif dans le poteau concordent bien
- Les résultats des poteaux soudés bout à bout sont légèrement du côté non sécuritaire (de 5,8 %). C'est pourquoi ce changement – réduction de la zone de diffusion de la soudure pour les soudures bout à bout – a été apporté.
Soudure de plaque circulaire (version 26.0)
Les plaques de raidissement circulaires sont couramment utilisées pour renforcer les âmes minces, mais avant la version 26.0, il n'était pas possible de définir directement des soudures pour ces plaques.
Par conséquent, les utilisateurs devaient recourir à des solutions de contournement, généralement en important la plaque comme un polygone à partir d'un fichier DXF, ce qui ajoutait des étapes inutiles et réduisait l'efficacité de la modélisation.
Avec cette mise à jour, les soudures peuvent désormais être définies directement pour les plaques de raidissement de forme circulaire. La plaque est discrétisée en interne en segments, de manière similaire aux sections creuses circulaires, garantissant un comportement d'analyse précis. Le nombre de segments respecte les Paramètres du projet globaux, assurant ainsi une cohérence dans l'ensemble du modèle.
Webinaires et vidéos
Par le passé, nous avons organisé plusieurs webinaires sur la modélisation des assemblages soudés. Vous trouverez de l'inspiration dans les enregistrements suivants :
Soudures et boulons dans IDEA StatiCa (AISC)
Le webinaire couvre la théorie derrière les boulons et les soudures et la façon dont ils sont modélisés dans IDEA StatiCa. Les opérations de ces deux composants seront également détaillées, ainsi que quelques astuces. Enfin, l'interprétation des résultats sera expliquée, ainsi que les formules utilisées pour vérifier leur conformité aux exigences de l'AISC.
Comprendre les résultats de soudure selon l'Eurocode
Le tableau détaillé des résultats peut être consulté avec toutes les formules, y compris les valeurs. Les contraintes directionnelles sont également fournies. Le taux de travail de la soudure est mis en évidence. Mais le taux de travail global Utc est calculé à partir de la capacité de la soudure entière. Découvrez comment cela fonctionne.
Peut-on retrouver une correspondance entre la contrainte de soudure et mes calculs manuels ?
La contrainte dans une soudure est calculée selon les directions principales conformément à l'EC, et les résultats sont fournis dans les onglets de résultats. Bien que l'analyse dans IDEA StatiCa Connection soit basée sur la CBFEM, dans les cas simples, la contrainte peut être comparée à des calculs manuels pour vérifier les valeurs obtenues.
Définir des soudures d'angle le long d'une âme de section SHS et d'une surface de plaque
Les sections creuses, et notamment les coins arrondis de leurs sections transversales, sont parfois délicats à traiter en matière de soudage, etc. Découvrez comment définir correctement une soudure d'angle simple des deux côtés d'un élément SHS, ainsi qu'au niveau de ses coins devant être connectés à la surface d'une plaque.
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