Riferimenti teorici
Leggi le informazioni essenziali sul modello di saldatura nei nostri Riferimenti teorici. La parte generale descrive il modello di calcolo stesso:
Riferimenti teorici: analisi dei collegamenti saldati
Parti specifiche dei Riferimenti teorici per ciascuna delle norme nazionali supportate:
Come funzionano le saldature in IDEA StatiCa?
Puoi trovare una chiara dimostrazione di come si sviluppa la tensione durante il carico, così come la distribuzione della tensione lungo la saldatura lunga, nell'articolo Come vengono modellate le saldature in IDEA StatiCa.
Inoltre, le saldature e i collegamenti saldati sono trattati nei nostri articoli del blog Collegamenti in acciaio saldati – preoccuparsi o no? e Riduci i costi di saldatura con una fabbricazione avanzata (dove viene discussa una combinazione del trasferimento del carico tramite saldatura e del contatto in compressione).
Dimensione e lunghezza della saldatura
Esistono diversi modi in cui viene definita la dimensione della saldatura, a seconda della regione. Leggi l'articolo Dimensione e lunghezza della saldatura per scoprire come IDEA StatiCa definisce la dimensione della saldatura o nel caso in cui tu abbia bisogno di conoscere la lunghezza esatta della saldatura:
Verifiche
Nel nostro Support Center, puoi trovare molti studi di verifica che descrivono le prestazioni di diversi modelli di collegamenti saldati, così come confronti con test di laboratorio.
Studi di verifica su modelli con saldature
Aggiornamenti nelle versioni
Le seguenti funzionalità fanno parte delle nostre note di rilascio di IDEA StatiCa e possono essere correlate alle saldature. Leggi di più sulle funzionalità negli articoli dedicati sotto i link:
Verifica delle saldature mancanti (versione 20.1)
Abbiamo aggiunto un altro utile strumento per aiutare automaticamente l'utente a trovare parti non saldate del collegamento: l'utilità per analizzare un modello di collegamento alla ricerca di saldature potenzialmente mancanti.
Importazione delle saldature raccomandate (versione 20.1)
Quando si importa un collegamento da un software CAD, è ora disponibile un'opzione per aggiungere le saldature raccomandate.
Modello aggiornato delle saldature di testa (versione 20.1)
La dimensione delle saldature di testa è stata corretta per le saldature di testa da bordo a superficie.
Specifiche di verifica delle saldature secondo Eurocodice (EN) e norma indiana (IS) (versione 21.1)
Per conformarsi alle norme e garantire la sicurezza del progetto, il valore di resistenza considerato nella verifica normativa delle saldature viene ora calcolato a partire dal valore di resistenza dell'acciaio base per le norme EN e IS e dal materiale della saldatura stesso.
Combinazione delle operazioni di saldatura e contatto (versione 22.1)
A partire dalla versione 22.1, le operazioni di saldatura e contatto possono essere combinate.
Controllo di collisione tra piastre e saldature (versione 22.1)
Le piastre e le parti del modello possono essere posizionate in modo tale da entrare in collisione con altre piastre ed elementi.
Verifica delle saldature di sezioni saldate (versione 23.0)
IDEA StatiCa può ora verificare le saldature longitudinali di elementi con sezioni trasversali saldate.
Visualizzazione migliorata della verifica delle saldature (versione 23.0)
La verifica delle saldature tramite il metodo degli elementi finiti differisce dai calcoli di progettazione tradizionali. Nei calcoli tradizionali, piccole eccentricità, deformazioni, torsioni, coefficiente di Poisson, ecc. possono essere trascurate.
Miglioramenti nel dettaglio per bulloni e saldature in Eurocodice (versione 23.0)
Il controllo di dettaglio in IDEA StatiCa Connection è stato migliorato. Gli ingegneri possono avere una migliore panoramica della progettazione e della verifica normativa di bulloni e saldature grazie a informazioni e raccomandazioni approfondite secondo l'Eurocodice, fornite nelle tabelle di verifica così come nel Report.
Elettrodi di saldatura definiti dall'utente (versione 23.1)
Il materiale di saldatura è un elemento modificabile nella MPRL (Material and Product Range Library). Ciò significa che puoi definire gli elettrodi di saldatura indipendentemente dalla classe di acciaio delle piastre collegate.
Per aggiungere un materiale di saldatura definito dall'utente, vai alla scheda Materiali, aggiungi un materiale Weld e modifica le sue proprietà.
Saldatura generale evidenziata nella scena 3D (versione 23.1)
C'è un semplice miglioramento nella scena 3D dell'applicazione Connection per una migliore orientazione, specialmente nei modelli di collegamento più grandi importati tramite collegamenti BIM da applicazioni CAD.
Quando viene selezionata un'operazione di saldatura generale o di contatto, la saldatura nella scena 3D viene evidenziata in arancione (per impostazione predefinita).
Avviso per elettrodi più resistenti delle piastre (versione 23.1)
Quando la verifica di dettaglio è attivata nel Code setup dell'applicazione Connection, gli utenti ricevono un avviso se il materiale di un elettrodo di saldatura è più resistente delle piastre saldate. Questo aiuta a garantire gli standard di sicurezza della progettazione.
Ciò si applica all'Eurocodice (EN) e alla norma indiana (IS), che contengono clausole che definiscono che la resistenza della saldatura è determinata dalla resistenza ultima minore delle piastre collegate e requisiti secondo cui il materiale d'apporto degli elettrodi di saldatura deve essere più resistente del materiale base (EN 1993-1-8 – 4.5.3.2 e IS 800:2007 - 10.5.7.1.1).
Avvisi per saldature e bulloni che collegano le stesse piastre (versione 23.1)
La progettazione di collegamenti che combinano saldature e bulloni o bulloni e bulloni precaricati non è sicura e non è consentita dalle normative. L'applicazione Connection informa automaticamente l'utente se tale flusso di lavoro viene utilizzato in un progetto, per garantire una progettazione corretta e sicura.
Progettazione automatica delle saldature per duttilità/piena resistenza/sovraresistenza (versione 24.0)
Il dimensionamento automatico delle saldature elimina l'inserimento e la verifica manuale, tediosa e dispendiosa in termini di tempo, di ciascuna saldatura. Grazie all'algoritmo di automazione, IDEA StatiCa offre una modellazione più rapida e una progettazione assolutamente sicura dei collegamenti saldati.
Dimensionamento automatico delle saldature basato sulla stima della capacità (versione 24.0)
Il dimensionamento automatico delle saldature risolve la difficoltà di regolare manualmente ciascuna dimensione della saldatura, un'operazione tediosa e dispendiosa in termini di tempo. Automatizzando questo processo, IDEA StatiCa aiuta significativamente a velocizzare il processo di progettazione e favorisce progetti di saldatura più coerenti tra i vari progetti.
Saldature a cordone d'angolo a penetrazione parziale (PJP) (versioni 24.0, 24.1, 25.0)
L'integrazione delle saldature a cordone d'angolo a penetrazione parziale, o saldature di testa a penetrazione parziale, o semplicemente saldature PJP, in IDEA StatiCa Connection risponde ai requisiti specifici stabiliti per le saldature di testa PJP, distinti da quelli per le saldature ad angolo.
La dimensione di una saldatura a penetrazione parziale viene considerata nell'analisi con lo stesso valore inserito. IDEA StatiCa non applica alcuna correzione, come ad esempio la riduzione della dimensione nominale della saldatura: questo è a carico dell'utente prima dell'inserimento.
Avvisi relativi agli elementi di saldatura (versione 24.1)
Sono integrati due tipi di avvisi:
- 'Tipo di saldatura modificato in saldatura di testa a causa di un collegamento bordo-bordo' (modifica del tipo di saldatura causata da un'azione di modellazione)
- 'Saldatura non creata a causa di restrizioni geometriche' (relativo a situazioni in cui imprecisioni nella geometria causano la mancata creazione della saldatura)
Miglioramenti regionali (versione 25.0)
Per gli ingegneri locali, la versione 25.0 offre diversi miglioramenti, come le saldature PJP nell'Eurocodice, l'implementazione del nuovo ACI non solo per gli ingegneri statunitensi, verifiche di ancoraggio secondo la normativa cinese, differenziazione tra terminologia britannica e statunitense, e altro ancora.
Area di diffusione della saldatura (versione 25.0)
L'area di diffusione della saldatura è leggermente cambiata nella versione 25.0. Nel seguente articolo viene spiegato chiaramente come funziona ora la distribuzione delle forze da una piastra all'altra attraverso le saldature.
L'area di diffusione della saldatura differisce notevolmente tra saldature di testa e saldature ad angolo. L'area di diffusione dal bordo della piastra a un'altra superficie di piastra è definita secondo la figura seguente:
La forza proveniente dalla piastra di bordo viene quindi distribuita ai nodi della piastra di superficie in base alla vicinanza del nodo all'area di diffusione della saldatura.
Cosa comporta la modifica nella versione 25.0?
- L'area di diffusione è stata diminuita per le saldature di testa
- L'area di diffusione delle saldature ad angolo ora riflette in modo più accurato la dimensione della saldatura ad angolo
- Lo spessore della piastra di superficie ora non è più rilevante per l'area di diffusione della saldatura
Perché sono state apportate queste modifiche?
- Recentemente, abbiamo condotto un progetto congiunto con l'Università di Coimbra e l'ISISE. L'obiettivo del progetto era creare una serie di modelli numerici in Abaqus (un software generale a elementi finiti con elementi finiti solidi) e confrontare i risultati con IDEA StatiCa Connection (elementi finiti shell). L'attenzione è focalizzata sui collegamenti a momento trave-colonna saldati. Il confronto mostra che:
- I risultati delle colonne laminate senza una significativa forza di compressione nella colonna sono in buon accordo
- I risultati delle colonne saldate di testa sono leggermente non conservativi (del 5,8%). Per questo motivo è stata effettuata questa modifica – la riduzione dell'area di diffusione della saldatura per le saldature di testa.
Saldatura di piastra circolare (versione 26.0)
Le piastre di irrigidimento circolari sono comunemente utilizzate per rinforzare anime sottili, ma prima della versione 26.0 non era possibile definire direttamente le saldature per queste piastre.
Di conseguenza, gli utenti dovevano ricorrere a soluzioni alternative, tipicamente importando la piastra come poligono da DXF, il che aggiungeva passaggi non necessari e riduceva l'efficienza della modellazione.
Con questo aggiornamento, le saldature possono ora essere definite direttamente per le piastre di irrigidimento di forma circolare. La piastra viene internamente discretizzata in segmenti, in modo simile alle sezioni cave circolari, garantendo un comportamento di analisi accurato. Il numero di segmenti rispetta le impostazioni globali del progetto, garantendo coerenza in tutto il modello.
Webinar e video
In passato abbiamo tenuto diversi webinar sulla modellazione dei collegamenti saldati. Puoi trovare spunti nelle seguenti registrazioni:
Saldature e bulloni in IDEA StatiCa (AISC)
Il webinar tratta la teoria alla base di bulloni e saldature e il modo in cui vengono modellati in IDEA StatiCa. Vengono inoltre illustrate in dettaglio le operazioni relative a questi due componenti, con alcuni suggerimenti. Infine, viene spiegata l'interpretazione dei risultati e le formule utilizzate per verificare la conformità ai requisiti AISC.
Comprendere i risultati delle saldature secondo l'Eurocodice
La tabella dettagliata dei risultati può essere visualizzata in tutte le formule, anche con i valori. Vengono fornite anche le tensioni direzionali. Lo sfruttamento della saldatura è evidente. Ma lo sfruttamento complessivo Utc viene calcolato dalla capacità dell'intera saldatura. Scopri come funziona.
Possiamo trovare una corrispondenza tra la tensione nella saldatura e i miei calcoli manuali?
La tensione in una saldatura viene calcolata nelle direzioni principali secondo l'EC e i risultati sono forniti nelle schede dei risultati. Sebbene l'analisi in IDEA StatiCa Connection sia basata sul CBFEM, nei casi semplici la tensione può essere confrontata con i calcoli manuali per verificare i valori risultanti.
Impostazione di saldature ad angolo lungo un'anima SHS e una superficie di piastra
Le sezioni cave, e in particolare gli angoli curvi delle loro sezioni trasversali, sono talvolta difficili da gestire per quanto riguarda la saldatura, ecc. Scopri come impostare correttamente una semplice saldatura ad angolo su entrambi i lati di un elemento SHS, insieme ai suoi angoli che devono essere collegati a una superficie di piastra.
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