ลดต้นทุนการเชื่อมด้วยการผลิตที่ได้รับการปรับปรุง

เป็นเรื่องที่น่าสนใจว่าเราสามารถพบแนวทางที่แตกต่างกันในการออกแบบโครงสร้างเดียวกันได้อย่างไร ไม่ว่าจะเป็นในแต่ละภูมิภาค บริษัท หรือแม้แต่ระหว่างวิศวกรผู้ออกแบบที่แตกต่างกัน บางคนอาจเชื่อมทุกอย่างเข้าด้วยกันโดยไม่คิดถึงสลักเกลียวแม้แต่ตัวเดียว ในขณะที่บางคนอาจแบ่งโครงสร้างออกเป็นหลายส่วนและเชื่อมต่อทุกอย่างด้วยสลักเกลียวหลายสิบตัว ทั้งสองแนวทางในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนโครงสร้างต่างมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง 

การเชื่อมต่อแบบเชื่อมล้วนมีความแข็งแกร่งกว่าการเชื่อมต่อแบบสลักเกลียว จึงถือว่าปลอดภัยกว่าหรือสามารถลดการโก่งตัวได้ แต่ก็ต้องการช่างเชื่อมที่มีประสบการณ์ (หมายถึงค่าใช้จ่ายสูง) มาทำงานในสถานที่ก่อสร้าง โดยมักต้องแขวนตัวอยู่กลางอากาศในสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย การตรวจสอบคุณภาพรอยเชื่อมบางครั้งไม่สามารถทำได้ และงานที่มีความแม่นยำน้อยกว่าย่อมนำมาซึ่งต้นทุนวัสดุที่สูงขึ้นอย่างชัดเจน

ในทางกลับกัน การเชื่อมในโรงงานอาจมีความแม่นยำมากกว่า แต่ก็ต้องมีการขนส่งไปยังสถานที่ก่อสร้าง และการเชื่อมในสถานที่มักมีค่าใช้จ่ายสูงทั้งในด้านการดำเนินการและการใช้วัสดุเชื่อมเกินความจำเป็น อ่านต่อเพื่อเรียนรู้ว่าแนวทางใดเหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการของคุณ

คุณทราบอยู่แล้วว่า IDEA StatiCa สามารถช่วยคุณคำนวณไม่เพียงแค่ความแข็งแกร่งของการเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม แต่ยังประมาณต้นทุนของการเชื่อมต่อตามประเภทของรอยเชื่อม เป็นต้น นั่นไม่ใช่เรื่องใหม่แต่อย่างใด คุณสามารถอ่านบทความของเราเกี่ยวกับการคำนวณต้นทุนการเชื่อมต่อ 

แต่เราเชื่อด้วยว่าการออกแบบการเชื่อมต่อควรมีความแม่นยำมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในขณะที่ยังคงความต้านทานของการเชื่อมต่อที่เพียงพอ และหนึ่งในฟีเจอร์ของเราสามารถช่วยคุณได้ในเรื่องนี้ 

การออกแบบการสัมผัสระหว่างเสาและแผ่นฐาน

ลองนึกภาพว่าคุณต้องออกแบบเสาเหล็กที่เชื่อมกับแผ่นฐาน แรงต้องถ่ายจากโครงสร้างส่วนบนไปยังฐานราก ในบางประเทศ สามารถรวมการสัมผัสระหว่างเสาและแผ่นฐานเมื่อประเมินกำลังรับแรงอัดของการเชื่อมต่อได้

ในมาตรฐานส่วนใหญ่ เช่น Eurocode แรงถูกสมมติให้ไหลผ่านรอยเชื่อมเท่านั้น ดังนั้น รอยเชื่อมต้องได้รับการออกแบบให้ต้านทานแรงอัดเต็มจากโครงสร้างด้านบน อย่างไรก็ตาม คุณสามารถจินตนาการได้ว่ามีการสัมผัสบางอย่างระหว่างฐานของเสาและแผ่นฐานแม้ก่อนที่ทั้งสองจะถูกเชื่อมเข้าด้วยกัน

ในบางภูมิภาค คู่มือทางเทคนิคอนุญาตให้นำการสัมผัสนี้มาพิจารณาเมื่อประเมินกำลังรับแรงอัด แน่นอนว่ามีเกณฑ์บางอย่างที่ต้องปฏิบัติตามเพื่อให้ได้รับอนุญาตใช้แนวทางนี้ การสัมผัสจะเพิ่มกำลังต้านทานให้กับกำลังรับแรงอัดของรอยเชื่อมฐาน ซึ่งนำไปสู่การออกแบบรอยเชื่อมที่ประหยัดมากขึ้น

แบบจำลองของรอยเชื่อมจะถูกตั้งค่าให้มีความแข็งแกร่งสูง เมื่อเริ่มคราก (กล่าวคือ เกิดการเสียรูปแบบพลาสติก) การสัมผัสจะถูกเปิดใช้งานและแรงอัดจะถูกรับโดยการสัมผัส ซึ่งนำไปสู่ค่าความเค้นที่มีนัยสำคัญในรอยเชื่อมแม้ว่าจะมีการใช้การสัมผัส อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือกำลังต้านทานแรงเฉือนของรอยเชื่อมไม่ลดลง รอยเชื่อมไม่ถูกตรวจสอบในแรงอัดอีกต่อไปเนื่องจากการสัมผัสรับแรงนั้น แต่แรงดึงและแรงเฉือนยังคงถูกกำหนดให้กับรอยเชื่อมและดำเนินการตรวจสอบที่เหมาะสม

ในทางปฏิบัติ คุณจะเพิ่มการสัมผัส และ รอยเชื่อมบนขอบที่เหมาะสมของชิ้นส่วน (เสาในกรณีนี้) พร้อมกัน จากมุมมองการถ่ายแรง การสัมผัสจะมีประสิทธิภาพในแรงอัดเท่านั้น ในขณะที่รอยเชื่อมจะถ่ายแรงเฉือนและแรงดึง การดำเนินการทั้งสองอย่างมีอยู่ภายใต้การดำเนินการผลิต "Weld or contact"

นี่คือสิ่งที่คุณจะเห็นใน IDEA StatiCa Connection:

• เส้นสีแดงที่แสดงถึงการสัมผัสแรงอัดรวมกับเส้นสีเหลืองที่ใช้ระบุรอยเชื่อม (เมื่อเปิดใช้งานมุมมองโปร่งใส)

• ในผลลัพธ์และรายงาน มีการเพิ่มลูกศรชี้ลงถัดจากสัญลักษณ์สี่เหลี่ยมของรอยเชื่อมฟิลเลต

คุณสามารถใช้รอยเชื่อมฟิลเลตประเภทใดก็ได้ร่วมกับการสัมผัส (กล่าวคือ แบบต่อเนื่อง แบบบางส่วน หรือแบบเป็นช่วง) รอยเชื่อมชนไม่ถูกรวมกันโดยธรรมชาติของมันเอง

ข้อจำกัดของขั้นตอน

แนวทางที่นำเสนอสามารถนำไปใช้ได้เมื่อมีการรับประกันการดำเนินการผลิตจริง: ขอบของชิ้นส่วนที่เชื่อมต้องได้รับการ กลึงอย่างแม่นยำ เพื่อให้ ไม่มีช่องว่าง ระหว่างชิ้นส่วนที่เชื่อม เนื่องจากเกณฑ์ที่เข้มงวดเหล่านี้ ขั้นตอนนี้จึงจำกัดอยู่ในบางประเทศ เช่น เนเธอร์แลนด์ และสหราชอาณาจักร เราขอย้ำว่าความรับผิดชอบในการปฏิบัติตามเกณฑ์นี้ยังคงอยู่กับวิศวกร

ค้นพบเพิ่มเติม 

การรวมกันของการสัมผัสในแรงอัด และรอยเชื่อมบนขอบเดียวกันของแผ่นเหล็กเป็นหนึ่งในฟีเจอร์ใหม่ใน IDEA StatiCa เวอร์ชัน 22.1 ที่เปิดตัวในเดือนตุลาคมของปีนี้ ดูรายการฟังก์ชันใหม่ทั้งหมดใน Release notes ของ IDEA StatiCa 22.1 สำหรับเหล็กและคอนกรีต หรือรับชมการนำเสนอสดใน สิ่งใหม่ใน IDEA StatiCa 22.1 เว็บบินาร์เปิดตัว