용접 / IDEA StatiCa의 용접
이론적 배경
이론적 배경에서 용접 모델에 관한 핵심 정보를 확인하십시오. 일반 부분에서는 계산 모델 자체를 설명합니다:
지원되는 각 국가 기준에 대한 이론적 배경의 세부 내용:
- 용접의 규정 검토 (EN)
- 용접의 규정 검토 (AISC)
- 용접의 규정 검토 (CISC)
- 용접의 규정 검토 (AS)
- 용접의 규정 검토 (IS)
- 용접의 규정 검토 (HKG)
- 용접의 규정 검토 (GB)
- 용접의 규정 검토 (SP)
하중 재하 시 응력이 발전하는 과정과 긴 용접부를 따른 응력 분포에 대한 명확한 데모는 IDEA StatiCa에서 용접이 모델링되는 방법 문서에서 확인할 수 있습니다.
또한, 용접 및 용접 연결에 대한 내용은 블로그 게시물 용접 강구조 연결 – 걱정해야 할까, 말아야 할까? 및 향상된 제작을 통한 용접 비용 절감 (용접을 통한 하중 전달과 압축 접촉의 조합이 논의됨)에서도 다루고 있습니다.
용접 크기 및 길이
용접 크기를 정의하는 방법은 지역에 따라 다릅니다. IDEA StatiCa가 용접 크기를 정의하는 방법이나 용접의 정확한 길이를 알아야 하는 경우 용접 크기 및 길이 문서를 참조하십시오:
검증
지원 센터에서는 다양한 용접 연결 모델의 성능을 설명하고 실험실 테스트와 비교한 많은 검증 연구를 확인할 수 있습니다.
버전별 업데이트
다음 기능들은 IDEA StatiCa의 릴리스 노트에 포함된 내용으로 용접과 관련이 있을 수 있습니다. 링크 아래의 전용 문서에서 기능에 대한 자세한 내용을 확인하십시오:
누락된 용접 검사 (버전 20.1)
연결부에서 용접되지 않은 부분을 자동으로 찾을 수 있도록 유용한 도구를 추가했습니다: 잠재적으로 누락된 용접에 대해 연결 모델을 분석하는 유틸리티입니다.
권장 용접 가져오기 (버전 20.1)
CAD 소프트웨어에서 연결부를 가져올 때 이제 권장 용접을 추가하는 옵션이 있습니다.
맞대기 용접 모델 개선 (버전 20.1)
모서리-면 맞대기 용접에 대한 맞대기 용접 크기가 수정되었습니다.
유로코드(EN) 및 인도 표준(IS)에 따른 용접 검사 특이사항 (버전 21.1)
기준을 준수하고 설계의 안전성을 확보하기 위해, 용접의 규정 검토에서 고려되는 강도값은 이제 EN 및 IS 기준에 대해 모재 강재의 강도값과 용접 재료 자체로부터 새롭게 계산됩니다.
용접과 접촉 작업의 조합 (버전 22.1)
버전 22.1부터 용접과 접촉 작업을 조합할 수 있습니다.
플레이트 및 용접 충돌 검사 (버전 22.1)
플레이트 및 모델의 부품이 다른 플레이트 및 부재와 충돌하는 방식으로 배치될 수 있습니다.
용접 단면 부재의 용접 검사 (버전 23.0)
IDEA StatiCa는 이제 용접 단면을 가진 부재의 종방향 용접을 검사할 수 있습니다.
용접 검사 시각화 개선 (버전 23.0)
유한요소법을 사용한 용접 검사는 전통적인 설계 계산과 다릅니다. 전통적인 계산에서는 작은 편심, 변형, 비틀림, 포아송 계수 등이 무시될 수 있습니다.
유로코드에서 볼트 및 용접의 상세 개선 (버전 23.0)
IDEA StatiCa Connection의 상세 검사가 개선되었습니다. 구조 엔지니어는 검사 표와 보고서에 제공된 유로코드에 따른 철저한 정보 및 권장 사항 덕분에 볼트 및 용접의 설계 및 규정 검토에 대한 더 나은 개요를 확인할 수 있습니다.
사용자 정의 용접 전극 (버전 23.1)
용접 재료는 MPRL(재료 및 제품 범위 라이브러리)에서 편집 가능한 항목입니다. 즉, 연결된 플레이트의 강재 등급과 독립적으로 용접 전극을 정의할 수 있습니다.
사용자 정의 용접 재료를 추가하려면 재료 탭으로 이동하여 용접 재료를 추가하고 해당 속성을 편집하십시오.
3D 장면에서 일반 용접 강조 표시 (버전 23.1)
Connection 앱의 3D 장면에서 방향 파악을 위한 간단한 개선이 이루어졌으며, 특히 CAD 애플리케이션의 BIM 링크를 통해 가져온 대형 연결 모델에서 유용합니다.
일반 용접 또는 접촉 작업이 선택되면 3D 장면의 용접이 주황색으로 강조 표시됩니다(기본값).
플레이트보다 강한 전극에 대한 경고 (버전 23.1)
Connection 앱의 코드 설정에서 상세 검사 가 활성화된 경우, 용접 전극 재료가 용접된 플레이트보다 강하면 사용자에게 경고가 표시됩니다. 이는 설계 안전 기준을 보장하는 데 도움이 됩니다.
이는 용접 강도가 연결된 플레이트의 더 작은 극한 강도에 의해 결정된다는 조항과 용접 전극의 추가 재료가 모재보다 강해야 한다는 요구 사항을 포함하는 유로코드(EN) 및 인도 표준(IS)에 적용됩니다 (EN 1993-1-8 – 4.5.3.2 및 IS 800:2007 - 10.5.7.1.1).
동일한 플레이트를 연결하는 용접 및 볼트에 대한 경고 (버전 23.1)
용접과 볼트 또는 볼트와 프리로드 볼트를 조합한 연결 설계는 안전하지 않으며 기준에서 허용되지 않습니다. Connection 애플리케이션은 이러한 작업 흐름이 프로젝트에서 사용될 경우 적절하고 안전한 설계를 보장하기 위해 자동으로 알림을 제공합니다.
연성/전강도/초과강도에 대한 용접 자동 설계 (버전 24.0)
자동 용접 크기 결정은 각 용접의 번거롭고 시간이 많이 소요되는 수동 입력 및 검사를 제거합니다. 자동화 알고리즘을 통해 IDEA StatiCa는 더 빠른 모델링과 완전히 안전한 용접 연결 설계를 제공합니다.
내력 추정을 위한 자동 용접 크기 결정 (버전 24.0)
자동 용접 크기 결정은 각 용접 크기를 수동으로 조정하는 번거롭고 시간이 많이 소요되는 문제를 해결합니다. 이를 자동화함으로써 IDEA StatiCa는 설계 프로세스를 크게 가속화하고 프로젝트 전반에 걸쳐 보다 일관된 용접 설계를 촉진합니다.
부분 용입 맞대기 용접(PJP) (버전 24.0, 24.1, 25.0)
IDEA StatiCa Connection에서 부분 용입 그루브 용접, 또는 부분 용입 맞대기 용접, 또는 단순히 PJP 용접의 통합은 필릿 용접과 구별되는 PJP 맞대기 용접에 대한 특정 요구 사항을 충족합니다.
부분 용입 용접의 크기는 입력된 값과 동일한 값으로 해석에 반영됩니다. IDEA StatiCa는 공칭 용접 크기의 감소와 같은 조정을 적용하지 않으며, 이는 입력 전에 사용자 측에서 처리해야 합니다.
용접 요소 관련 경고 (버전 24.1)
두 가지 유형의 경고가 내장되어 있습니다:
- '모서리-모서리 연결로 인해 용접 유형이 맞대기 용접으로 변경됨' (모델링 작업으로 인한 용접 유형 변경)
- '기하학적 제한으로 인해 용접이 생성되지 않음' (기하학적 부정확성으로 인해 용접 생성이 실패하는 상황 포함)
현지 엔지니어를 위해 버전 25.0은 유로코드의 PJP 용접, 새로운 ACI 구현(미국 엔지니어뿐만 아니라), 중국 기준에 대한 정착 검사, 영국 및 미국 용어 구분 등 여러 개선 사항을 제공합니다.
용접 확산 영역은 버전 25.0에서 약간 변경되었습니다. 다음 문서에서는 현재 용접을 통해 한 플레이트에서 다른 플레이트로 힘이 분배되는 방식을 명확하게 설명합니다.
용접 확산 영역은 맞대기 용접과 필릿 용접 사이에 크게 다릅니다. 플레이트 모서리에서 다른 플레이트 표면까지의 확산 영역은 다음 그림에 따라 정의됩니다:
모서리 플레이트에서 오는 힘은 용접 확산 영역에 대한 노드의 근접성을 기반으로 표면 플레이트의 노드로 분배됩니다.
버전 25.0의 변경 사항은 무엇을 의미합니까?
- 맞대기 용접의 확산 영역이 감소되었습니다
- 필릿 용접의 확산 영역이 이제 필릿 용접 크기를 더 정확하게 반영합니다
- 표면 플레이트의 두께는 이제 용접 확산 영역과 무관합니다
변경이 이루어진 이유는 무엇입니까?
- 최근 코임브라 대학교 및 ISISE와 공동 프로젝트를 진행했습니다. 프로젝트 목표는 Abaqus(솔리드 유한 요소를 사용하는 범용 유한요소법 소프트웨어 패키지)에서 일련의 수치 모델을 생성하고 결과를 IDEA StatiCa Connection(쉘 유한 요소)과 비교하는 것이었습니다. 초점은 용접 보-기둥 모멘트 연결에 있습니다. 비교 결과는 다음을 보여줍니다:
- 기둥에 상당한 압축력이 없는 압연 기둥의 결과는 양호한 일치를 보입니다
- 맞대기 용접 기둥의 결과는 약간 비보수적입니다(5.8%). 이것이 맞대기 용접의 용접 확산 영역 감소라는 이 변경이 이루어진 이유입니다.
원형 플레이트 용접 (버전 26.0)
원형 스티프너 플레이트는 얇은 웨브를 보강하는 데 일반적으로 사용되지만, 버전 26.0 이전에는 이러한 플레이트에 대한 용접을 직접 정의할 수 없었습니다.
결과적으로 사용자는 일반적으로 DXF에서 다각형으로 플레이트를 가져오는 등의 우회 방법에 의존해야 했으며, 이는 불필요한 단계를 추가하고 모델링 효율성을 저하시켰습니다.
이번 업데이트를 통해 이제 원형 형상의 스티프너 플레이트에 직접 용접을 정의할 수 있습니다. 플레이트는 원형 중공 단면과 유사하게 내부적으로 세그먼트로 이산화되어 정확한 해석 거동을 보장합니다. 세그먼트 수는 전역 프로젝트 설정을 따르므로 모델 전반에 걸쳐 일관성이 유지됩니다.
웨비나 및 동영상
과거에 용접 연결 모델링에 관한 여러 웨비나를 개최했습니다. 다음 녹화 자료에서 영감을 얻을 수 있습니다:
IDEA StatiCa의 용접 & 볼트 (AISC)
웨비나 세션에서는 볼트 및 용접의 이론과 IDEA StatiCa에서 모델링되는 방법을 다룹니다. 또한 이 두 구성 요소의 작동 방식을 자세히 설명하고 몇 가지 팁을 제공합니다. 마지막으로 결과 해석과 AISC 요구 사항을 충족하는지 확인하는 데 사용되는 공식을 설명합니다.
유로코드에 대한 용접 결과 이해
결과가 포함된 상세 표는 값을 포함한 모든 공식에서 확인할 수 있습니다. 방향별 응력도 제공됩니다. 용접의 이용률이 명확하게 나타납니다. 그러나 전체 이용률 Utc는 전체 용접의 내력으로부터 계산됩니다. 작동 방식을 확인하십시오.
용접 응력을 수계산과 일치시킬 수 있습니까?
용접의 응력은 EC에 따라 주요 방향으로 계산되며 결과는 결과 탭에 제공됩니다. IDEA StatiCa Connection의 해석은 CBFEM(구성요소 기반 유한요소법)을 기반으로 하지만, 단순한 경우에는 결과값을 검증하기 위해 응력을 수계산과 비교할 수 있습니다.
SHS 웨브 및 플레이트 표면을 따른 필릿 용접 설정
중공 단면, 특히 단면의 곡선 모서리는 용접 등과 관련하여 처리하기 까다로울 수 있습니다. 플레이트 표면에 연결되어야 하는 모서리와 함께 SHS 부재의 양쪽에 간단한 필릿 용접을 올바르게 설정하는 방법을 확인하십시오.