Las / Lassen in IDEA StatiCa

Theoretische Achtergrond

Lees de essentiële informatie over het lasmodel in onze Theoretische Achtergrond. Het algemene deel beschrijft het rekenmodel zelf:

Theoretische Achtergrond: Analyse van gelaste verbindingen

Specifieke delen van de Theoretische Achtergrond voor elk van de ondersteunde nationale normen:

• Normtoetsing van lassen (EN)
• Normtoetsing van lassen (AISC)
• Normtoetsing van lassen (CISC)
• Normtoetsing van lassen (AS)
• Normtoetsing van lassen (IS)
• Normtoetsing van lassen (HKG)
• Normtoetsing van lassen (GB)
• Normtoetsing van lassen (SP)

Een duidelijke demonstratie van hoe de spanning zich ontwikkelt tijdens de belasting, evenals de verdeling van de spanning langs lange lassen, wordt besproken in het artikel Hoe worden lassen gemodelleerd in IDEA StatiCa.

Lassen en gelaste verbindingen worden ook besproken in onze blogartikelen Gelaste staalverbindingen – wel of niet bezorgd zijn? en Verlaag laskosten door verbeterde fabricage (waar een combinatie van krachtoverdracht via een las en contact bij druk wordt besproken).

Lasgrootte en laslengte

Er zijn verschillende manieren waarop de grootte van de las wordt gedefinieerd, afhankelijk van de regio. Lees het artikel Lasgrootte en laslengte om te weten hoe IDEA StatiCa de lasgrootte definieert, of als u de exacte lengte van de las wilt weten:

Verificaties

In ons Support Center vindt u vele verificatiestudies die de prestaties van verschillende modellen van gelaste verbindingen beschrijven, evenals vergelijkingen met laboratoriumtests.

Verificatiestudies van modellen met lassen

Updates in versies

De volgende functies maken deel uit van onze release notes van IDEA StatiCa en kunnen betrekking hebben op lassen. Lees meer over de functies in de bijbehorende artikelen via de links:

Controle op ontbrekende lassen (versie 20.1)

We hebben een handige tool toegevoegd om de gebruiker automatisch te helpen niet-gelaste delen van de verbinding te vinden: het hulpmiddel om een verbindingsmodel te analyseren op mogelijk ontbrekende lassen. 

Import van aanbevolen lassen (versie 20.1)

Bij het importeren van een verbinding vanuit CAD-software is er nu een optie om aanbevolen lassen toe te voegen. 

Verbeterd model van stompe lassen (versie 20.1)

De grootte van stompe lassen is gecorrigeerd voor rand-naar-oppervlak stompe lassen. 

Specifieke lascontroles volgens Eurocode (EN) en Indiase norm (IS) (versie 21.1)

Om te voldoen aan de normen en de veiligheid van het ontwerp te waarborgen, wordt de sterkte die wordt gehanteerd bij de normtoetsing van lassen voortaan berekend op basis van de sterkte van het moedermateriaal voor EN- en IS-normen en het lasmateriaal zelf.

Combineren van las- en contactbewerkingen (versie 22.1)

Vanaf versie 22.1 kunnen las- en contactbewerkingen worden gecombineerd.

Botsingscontrole van platen en lassen (versie 22.1)

Platen en onderdelen van het model kunnen zodanig worden gepositioneerd dat ze botsen met andere platen en staven. 

Controle van lassen van gelaste doorsneden (versie 23.0)

IDEA StatiCa kan nu de langsnaadlassen controleren van staven met gelaste dwarsdoorsneden.

Verbeterde visualisatie van lascontrole (versie 23.0)

Lascontrole met behulp van een Eindige Elementen Methode verschilt van traditionele ontwerpberekeningen. Bij traditionele berekeningen kunnen kleine excentriciteiten, vervormingen, torsies, Poisson-coëfficiënt, enz. worden verwaarloosd.

Verbeteringen in detaillering voor bouten en lassen volgens Eurocode (versie 23.0)

De detailleringscontrole in IDEA StatiCa Connection is verbeterd. Constructeurs krijgen een beter overzicht van het ontwerp en de normtoetsing van bouten en lassen dankzij uitgebreide informatie en aanbevelingen volgens de Eurocode, opgenomen in de controletabellen en het rapport.

Gebruikergedefinieerde laselektroden (versie 23.1)

Lasmateriaal is een bewerkbaar item in de MPRL (Material and Product Range Library). Dit betekent dat u de laselektroden onafhankelijk van de staalsoort van de verbonden platen kunt definiëren.

Om een gebruikergedefinieerd lasmateriaal toe te voegen, gaat u naar het tabblad Materialen, voegt u een Lasmateriaal toe en bewerkt u de eigenschappen.

Algemene las gemarkeerd in de 3D-weergave (versie 23.1)

Er is een eenvoudige verbetering in de 3D-weergave van de Connection app voor een betere oriëntatie, met name in grotere verbindingsmodellen geïmporteerd via BIM-koppelingen vanuit CAD-applicaties.

Wanneer een Algemene las- of contactbewerking is geselecteerd, wordt de las in de 3D-weergave oranje gemarkeerd (standaard).

Waarschuwing voor elektroden sterker dan platen (versie 23.1)

Wanneer de Detailleringscontrole is geactiveerd in de Norminstellingen van de Connection app, krijgen gebruikers een waarschuwing als een laselektrode sterker is dan de gelaste platen. Dit helpt de ontwerpveiligheidsnormen te waarborgen.

Dit is van toepassing op Eurocode (EN) en de Indiase norm (IS), die clausules bevatten die bepalen dat de lassterkte wordt bepaald door de kleinste treksterkte van de verbonden platen, en vereisten dat het toegevoegde materiaal van laselektroden sterker moet zijn dan het moedermateriaal (EN 1993-1-8 – 4.5.3.2 en IS 800:2007 - 10.5.7.1.1).

Waarschuwingen voor lassen en bouten die dezelfde platen verbinden (versie 23.1)

Verbindingsontwerp waarbij lassen en bouten of bouten en voorbelaste bouten worden gecombineerd, is onveilig en niet toegestaan door de normen. De Connection applicatie informeert u automatisch als een dergelijke werkwijze in een project wordt gebruikt, om een correct en veilig ontwerp te waarborgen.

Automatisch lasontwerp voor ductiliteit/volledige sterkte/oversterkte (versie 24.0)

Automatische lasmaatbepaling elimineert de vervelende en tijdrovende handmatige invoer en controle van elke las. Met het automatiseringsalgoritme biedt IDEA StatiCa snellere modellering en een volledig veilig ontwerp van gelaste verbindingen.

Automatische lasmaatbepaling op basis van capaciteitsschatting (versie 24.0)

Automatische lasmaatbepaling lost het probleem op van het handmatig aanpassen van elke lasmaat, wat zowel vervelend als tijdrovend is. Door dit te automatiseren helpt IDEA StatiCa u het ontwerpproces aanzienlijk te versnellen en bevordert het consistentere lasontwerpen over projecten heen.

Gedeeltelijk doorgelaste (PJP) groeflas (versie 24.0, 24.1, 25.0)

De integratie van gedeeltelijk doorgelaste groeflasen, of gedeeltelijk doorgelaste stompe lassen, of kortweg PJP-lassen in IDEA StatiCa Connection geeft invulling aan de specifieke eisen voor PJP stompe lassen, die afwijken van die voor hoeklassen.

De grootte van een gedeeltelijk doorgelaste las wordt in de berekening opgenomen met dezelfde waarde als ingevoerd. IDEA StatiCa past geen correcties toe, zoals een reductie van de nominale lasmaat – dit is de verantwoordelijkheid van de gebruiker vóór de invoer.

Waarschuwingen met betrekking tot laselementen (versie 24.1)

Er zijn twee typen waarschuwingen ingebouwd:

• 'Lastype gewijzigd naar stompe las vanwege rand-naar-rand verbinding' (wijziging van lastype veroorzaakt door modelleringsactie)
• 'Las niet aangemaakt vanwege geometriebeperkingen' (dekt situaties waarbij onnauwkeurigheden in de geometrie leiden tot een mislukte lasaanmaak)

Regionale verbeteringen (versie 25.0)

Voor lokale constructeurs biedt versie 25.0 verschillende verbeteringen, zoals PJP-lassen in Eurocode, implementatie van de nieuwe ACI en niet alleen voor Amerikaanse constructeurs, verankeringscontroles voor de Chinese norm, differentiatie van Britse en Amerikaanse terminologie, en meer.

Lasverspreidingsgebied (versie 25.0)

Het lasverspreidingsgebied is licht gewijzigd in versie 25.0. In het volgende artikel wordt duidelijk uitgelegd hoe de krachtverdeling van de ene plaat naar de andere via lassen nu werkt.

Het lasverspreidingsgebied verschilt sterk tussen stompe lassen en hoeklassen. Het verspreidingsgebied van de plaatrand naar een ander plaatoppervlak is gedefinieerd volgens de volgende figuur:

De kracht afkomstig van de randplaat wordt vervolgens verdeeld over de knopen van de oppervlakteplaat op basis van de nabijheid van de knoop tot het lasverspreidingsgebied.

Wat houdt de wijziging in versie 25.0 in?

• Het verspreidingsgebied is verkleind voor stompe lassen
• Het verspreidingsgebied van hoeklassen weerspiegelt nu nauwkeuriger de hoeklasgrootte
• De dikte van de oppervlakteplaat is nu niet meer relevant voor het lasverspreidingsgebied

Waarom zijn de wijzigingen doorgevoerd?

• Onlangs hebben we een gezamenlijk project uitgevoerd met de Universiteit van Coimbra en ISISE. Het doel van het project was het opstellen van een reeks numerieke modellen in Abaqus (algemeen eindige-elementenpakket met solide eindige elementen) en de resultaten te vergelijken met IDEA StatiCa Connection (schaal eindige elementen). De focus ligt op gelaste moment-verbindingen van balk op kolom. De vergelijking toont aan dat:
  • De resultaten van gewalste kolommen zonder significante druk kracht in de kolom goed overeenkomen 
  • De resultaten van stomp gelaste kolommen licht onconservatief zijn (met 5,8%). Dit is de reden voor deze wijziging – reductie van het lasverspreidingsgebied voor stompe lassen.

Ronde plaatlas (versie 26.0)

Ronde verstijverplaten worden vaak gebruikt om dunne lijven te versterken, maar vóór versie 26.0 was het niet mogelijk om lassen voor deze platen direct te definiëren.

Als gevolg hiervan moesten gebruikers terugvallen op omwegen, doorgaans door de plaat als een veelhoek vanuit DXF te importeren, wat onnodige stappen toevoegde en de modelleringsefficiëntie verminderde.

Met deze update kunnen lassen nu direct worden gedefinieerd voor verstijverplaten met een ronde vorm. De plaat wordt intern opgedeeld in segmenten, vergelijkbaar met ronde kokerprofielen, wat een nauwkeurig analysegedrag waarborgt. Het aantal segmenten respecteert de globale Projectinstellingen, wat consistentie in het model garandeert.

Webinars en video's

In het verleden hebben we verschillende webinars gehouden over het modelleren van gelaste verbindingen. U kunt inspiratie vinden in de volgende opnames:

Lassen & Bouten in IDEA StatiCa (AISC)

De webinarsessie behandelt de theorie achter bouten en lassen en hoe deze worden gemodelleerd in IDEA StatiCa. Ook worden de bewerkingen van deze twee componenten gedetailleerd besproken, inclusief enkele tips. Tot slot wordt de interpretatie van de resultaten uitgelegd en de formules die worden gebruikt om te controleren of ze voldoen aan de AISC-eisen.

Begrip van lasresultaten voor Eurocode

De gedetailleerde tabel met resultaten is zichtbaar in alle formules, inclusief waarden. Richtingsspanningen worden ook weergegeven. De benuttingsgraad van de las is duidelijk zichtbaar. De totale benuttingsgraad Utc wordt echter berekend op basis van de capaciteit van de gehele las. Bekijk hoe dit werkt.

Kunnen we een overeenkomst vinden tussen de lasspanning en mijn handberekeningen?

De spanning in een las wordt berekend in de hoofdrichtingen volgens de EC en de resultaten worden weergegeven in de resultaattabbladen. Hoewel de analyse in IDEA StatiCa Connection is gebaseerd op CBFEM, kan de spanning in eenvoudige gevallen worden vergeleken met handberekeningen om de resulterende waarden te verifiëren.

Hoeklassen instellen langs een RHS-lijf en een plaatoppervlak

Kokerprofielen en met name de gebogen hoeken van hun dwarsdoorsneden zijn soms lastig te behandelen bij het lassen e.d. Bekijk hoe u een eenvoudige hoeklas aan beide zijden van een RHS-staaf correct instelt, inclusief de hoeken die verbonden moeten worden met een plaatoppervlak.