ข้อมูลพื้นฐานทางทฤษฎี
อ่านข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับแบบจำลองรอยเชื่อมในข้อมูลพื้นฐานทางทฤษฎีของเรา ส่วนทั่วไปอธิบายเกี่ยวกับแบบจำลองการคำนวณเอง:
ข้อมูลพื้นฐานทางทฤษฎี: การวิเคราะห์การเชื่อมต่อแบบเชื่อม
ส่วนเฉพาะของข้อมูลพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับแต่ละมาตรฐานระดับประเทศที่รองรับ:
รอยเชื่อมทำงานอย่างไรใน IDEA StatiCa?
คุณสามารถดูตัวอย่างที่ชัดเจนว่าความเค้นพัฒนาขึ้นอย่างไรระหว่างการรับแรง รวมถึงการกระจายตัวของความเค้นตลอดความยาวของรอยเชื่อมยาวได้ในบทความ รอยเชื่อมถูกจำลองอย่างไรใน IDEA StatiCa
นอกจากนี้ รอยเชื่อมและการเชื่อมต่อแบบเชื่อมยังถูกกล่าวถึงในบทความบล็อกของเรา การเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็กแบบเชื่อม – ควรกังวลหรือไม่? และ ลดต้นทุนรอยเชื่อมด้วยการผลิตที่ดีขึ้น (ซึ่งกล่าวถึงการรวมกันของการถ่ายแรงผ่านรอยเชื่อมและการสัมผัสภายใต้แรงอัด)
ขนาดและความยาวของรอยเชื่อม
มีวิธีการต่าง ๆ ในการกำหนดขนาดของรอยเชื่อม ขึ้นอยู่กับภูมิภาค อ่านบทความ ขนาดและความยาวของรอยเชื่อม เพื่อดูว่า IDEA StatiCa กำหนดขนาดรอยเชื่อมอย่างไร หรือในกรณีที่คุณต้องการทราบความยาวที่แน่นอนของรอยเชื่อม:
การตรวจสอบยืนยัน
ในศูนย์สนับสนุนของเรา คุณสามารถค้นหาการศึกษาการตรวจสอบยืนยันมากมายที่อธิบายถึงประสิทธิภาพของแบบจำลองการเชื่อมต่อแบบเชื่อมต่าง ๆ รวมถึงการเปรียบเทียบกับผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการ
การศึกษาการตรวจสอบยืนยันสำหรับแบบจำลองที่มีรอยเชื่อม
การอัปเดตในแต่ละเวอร์ชัน
คุณสมบัติต่อไปนี้เป็นส่วนหนึ่งของบันทึกการอัปเดตของ IDEA StatiCa และอาจเกี่ยวข้องกับรอยเชื่อม อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติเหล่านี้ในบทความเฉพาะที่ลิงก์ด้านล่าง:
การตรวจสอบรอยเชื่อมที่ขาดหายไป (เวอร์ชัน 20.1)
เราได้เพิ่มเครื่องมือที่มีประโยชน์อีกอย่างหนึ่งเพื่อช่วยผู้ใช้ค้นหาส่วนที่ไม่ได้เชื่อมของการเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ: ยูทิลิตี้สำหรับวิเคราะห์แบบจำลองการเชื่อมต่อเพื่อหารอยเชื่อมที่อาจขาดหายไป
การนำเข้ารอยเชื่อมที่แนะนำ (เวอร์ชัน 20.1)
เมื่อทำการนำเข้าการเชื่อมต่อจากซอฟต์แวร์ CAD ตอนนี้มีตัวเลือกให้เพิ่มรอยเชื่อมที่แนะนำได้แล้ว
แบบจำลองรอยเชื่อมชนที่ได้รับการปรับปรุง (เวอร์ชัน 20.1)
ขนาดของรอยเชื่อมชนได้รับการแก้ไขสำหรับรอยเชื่อมชนแบบขอบต่อผิว
รายละเอียดเฉพาะของการตรวจสอบรอยเชื่อมตามยูโรโค้ด (EN) และมาตรฐานอินเดีย (IS) (เวอร์ชัน 21.1)
เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานและเพื่อความปลอดภัยของการออกแบบ ค่ากำลังที่ใช้ในการตรวจสอบตามมาตรฐานของรอยเชื่อมได้ถูกคำนวณใหม่จากค่ากำลังของเหล็กหลักสำหรับมาตรฐาน EN และ IS และวัสดุรอยเชื่อมเอง
การรวมการทำงานของรอยเชื่อมและการสัมผัส (เวอร์ชัน 22.1)
ตั้งแต่เวอร์ชัน 22.1 เป็นต้นไป การทำงานของรอยเชื่อมและการสัมผัสสามารถรวมกันได้
การตรวจสอบการชนกันของแผ่นเหล็กและรอยเชื่อม (เวอร์ชัน 22.1)
แผ่นเหล็กและส่วนต่าง ๆ ของแบบจำลองอาจถูกวางในตำแหน่งที่ชนกับแผ่นเหล็กและชิ้นส่วนอื่น
ตรวจสอบรอยเชื่อมของหน้าตัดแบบเชื่อม (เวอร์ชัน 23.0)
ตอนนี้ IDEA StatiCa สามารถตรวจสอบรอยเชื่อมตามยาวของชิ้นส่วนที่มีหน้าตัดแบบเชื่อมได้แล้ว
การแสดงผลการตรวจสอบรอยเชื่อมที่ได้รับการปรับปรุง (เวอร์ชัน 23.0)
การตรวจสอบรอยเชื่อมโดยใช้วิธี Finite Element แตกต่างจากการคำนวณออกแบบแบบดั้งเดิม ในการคำนวณแบบดั้งเดิม ความเยื้องศูนย์เล็กน้อย การเสียรูป การบิด ค่าสัมประสิทธิ์ปัวซอง ฯลฯ อาจถูกละเลย
การปรับปรุงรายละเอียดสำหรับสลักเกลียวและรอยเชื่อมในยูโรโค้ด (เวอร์ชัน 23.0)
การตรวจสอบรายละเอียด (Detailing) ใน IDEA StatiCa Module การเชื่อมต่อได้รับการปรับปรุง วิศวกรสามารถมีมุมมองที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการออกแบบและการตรวจสอบตามมาตรฐานของสลักเกลียวและรอยเชื่อม ด้วยข้อมูลและคำแนะนำที่ครบถ้วนตามยูโรโค้ดที่แสดงในตารางตรวจสอบและในรายงาน
ลวดเชื่อมที่ผู้ใช้กำหนดเอง (เวอร์ชัน 23.1)
วัสดุรอยเชื่อมเป็นรายการที่แก้ไขได้ใน MPRL (Material and Product Range Library) ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถกำหนดลวดเชื่อมได้อย่างอิสระจากเกรดเหล็กของแผ่นที่เชื่อมต่อกัน
ในการเพิ่มวัสดุลวดเชื่อมที่ผู้ใช้กำหนดเอง ให้ไปที่แท็บ Materials เพิ่มวัสดุ Weld และ Edit คุณสมบัติของวัสดุนั้น
รอยเชื่อมทัั่วไปไฮไลต์ในฉาก 3D (เวอร์ชัน 23.1)
มีการปรับปรุงเล็กน้อยในฉาก 3D ของ Connection application เพื่อให้การมองภาพรวมทำได้ง่ายขึ้น โดยเฉพาะในแบบจำลองการเชื่อมต่อขนาดใหญ่ที่นำเข้าผ่าน BIM link จากแอปพลิเคชัน CAD
เมื่อเลือกการทำงานของรอยเชื่อมทั่วไปหรือการสัมผัส (General weld or contact operation) รอยเชื่อมในฉาก 3D จะถูกไฮไลต์เป็นสีส้ม (ค่าเริ่มต้น)
คำเตือนสำหรับลวดเชื่อมที่มีกำลังสูงกว่าแผ่นเหล็ก (เวอร์ชัน 23.1)
เมื่อเปิดใช้งานการตรวจสอบรายละเอียด (Detailing check) ในการตั้งค่ามาตรฐาน (Code setup) ของ Connection application ผู้ใช้จะได้รับคำเตือนหากวัสดุลวดเชื่อมมีกำลังสูงกว่าแผ่นเหล็กที่เชื่อม ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงมาตรฐานความปลอดภัยของการออกแบบ
ข้อกำหนดนี้ใช้กับยูโรโค้ด (EN) และมาตรฐานอินเดีย (IS) ซึ่งมีข้อกำหนดที่ระบุว่ากำลังของรอยเชื่อมถูกกำหนดโดยค่ากำลังประลัยที่น้อยกว่าของแผ่นเหล็กที่เชื่อมต่อกัน และข้อกำหนดที่ว่าวัสดุเพิ่มเติมของลวดเชื่อมต้องมีกำลังสูงกว่าวัสดุหลัก (EN 1993-1-8 – 4.5.3.2 และ IS 800:2007 - 10.5.7.1.1)
คำเตือนสำหรับรอยเชื่อมและสลักเกลียวที่เชื่อมต่อแผ่นเหล็กเดียวกัน (เวอร์ชัน 23.1)
การออกแบบการเชื่อมต่อที่ผสมผสานรอยเชื่อมและสลักเกลียว หรือสลักเกลียวและสลักเกลียวแบบอัดแรงล่วงหน้าเข้าด้วยกันนั้นไม่ปลอดภัยและไม่ได้รับอนุญาตตามมาตรฐาน Connection application จะแจ้งเตือนคุณโดยอัตโนมัติหากมีการใช้กระบวนการทำงานลักษณะนี้ในโครงการ เพื่อให้มั่นใจถึงการออกแบบที่ถูกต้องและปลอดภัย
การออกแบบรอยเชื่อมอัตโนมัติเพื่อความเหนียว/กำลังเต็ม/กำลังส่วนเกิน (เวอร์ชัน 24.0)
การกำหนดขนาดรอยเชื่อมอัตโนมัติช่วยขจัดขั้นตอนการป้อนข้อมูลและการตรวจสอบรอยเชื่อมแต่ละจุดด้วยตนเองที่น่าเบื่อและใช้เวลานาน ด้วยอัลกอริทึมอัตโนมัตินี้ IDEA StatiCa ช่วยให้การสร้างแบบจำลองรวดเร็วขึ้นและการออกแบบการเชื่อมต่อแบบเชื่อมมีความปลอดภัยอย่างสมบูรณ์
การกำหนดขนาดรอยเชื่อมอัตโนมัติเพื่อประมาณความสามารถในการรับแรง (เวอร์ชัน 24.0)
การกำหนดขนาดรอยเชื่อมอัตโนมัติช่วยแก้ปัญหาความยุ่งยากในการปรับขนาดรอยเชื่อมแต่ละจุดด้วยตนเอง ซึ่งเป็นงานที่น่าเบื่อและใช้เวลานาน การทำให้เป็นอัตโนมัตินี้ช่วยให้ IDEA StatiCa เร่งกระบวนการออกแบบได้อย่างมาก และส่งเสริมให้การออกแบบรอยเชื่อมมีความสอดคล้องกันมากขึ้นในทุกโครงการ
รอยเชื่อมร่อง Partial Joint Penetration (PJP) (เวอร์ชัน 24.0, 24.1, 25.0)
การรวมรอยเชื่อมร่องแบบ partial joint penetration หรือรอยเชื่อมชนแบบ partial joint penetration หรือเรียกสั้น ๆ ว่ารอยเชื่อม PJP เข้ามาใน IDEA StatiCa Module การเชื่อมต่อ ช่วยตอบสนองข้อกำหนดเฉพาะที่กำหนดไว้สำหรับรอยเชื่อมชนแบบ PJP ซึ่งแตกต่างจากข้อกำหนดสำหรับรอยเชื่อมฉาก (fillet welds)
ขนาดของรอยเชื่อมแบบเจาะซึมบางส่วนจะถูกนำไปใช้ในการวิเคราะห์ด้วยค่าเดียวกันกับที่ป้อนเข้าไป IDEA StatiCa จะไม่ทำการปรับแก้ใด ๆ เช่น การลดขนาดรอยเชื่อมที่กำหนด ซึ่งเป็นหน้าที่ของผู้ใช้ที่ต้องดำเนินการก่อนการป้อนข้อมูล
คำเตือนที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบรอยเชื่อม (เวอร์ชัน 24.1)
มีคำเตือนสองประเภทที่ถูกฝังไว้:
- 'ประเภทรอยเชื่อมถูกเปลี่ยนเป็นรอยเชื่อมชนเนื่องจากการเชื่อมต่อแบบขอบต่อขอบ' (การเปลี่ยนแปลงประเภทรอยเชื่อมที่เกิดจากการดำเนินการสร้างแบบจำลอง)
- 'ไม่สามารถสร้างรอยเชื่อมได้เนื่องจากข้อจำกัดทางเรขาคณิต' (ครอบคลุมสถานการณ์ที่ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตทำให้การสร้างรอยเชื่อมไม่สำเร็จ)
การปรับปรุงเฉพาะภูมิภาค (เวอร์ชัน 25.0)
สำหรับวิศวกรท้องถิ่น เวอร์ชัน 25.0 มีการปรับปรุงหลายอย่าง เช่น รอยเชื่อม PJP ในยูโรโค้ด การนำมาตรฐาน ACI ใหม่มาใช้ไม่เพียงแต่สำหรับวิศวกรในสหรัฐอเมริกา การตรวจสอบพุกยึดสำหรับมาตรฐานจีน การแยกความแตกต่างของคำศัพท์ระหว่างสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกา และอื่น ๆ
พื้นที่กระจายแรงของรอยเชื่อม (เวอร์ชัน 25.0)
พื้นที่กระจายแรงของรอยเชื่อมมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในเวอร์ชัน 25.0 ในบทความต่อไปนี้ อธิบายอย่างชัดเจนว่าการกระจายแรงจากแผ่นหนึ่งไปยังอีกแผ่นหนึ่งผ่านรอยเชื่อมทำงานอย่างไรในปัจจุบัน
พื้นที่กระจายแรงของรอยเชื่อมแตกต่างกันอย่างมากระหว่างรอยเชื่อมชนและรอยเชื่อมฉาก พื้นที่กระจายแรงจากขอบแผ่นไปยังผิวของแผ่นอีกแผ่นหนึ่งถูกกำหนดตามรูปต่อไปนี้:
แรงที่มาจากแผ่นขอบจะถูกกระจายไปยัง node ของแผ่นผิวโดยพิจารณาจากความใกล้เคียงของ node กับพื้นที่กระจายแรงของรอยเชื่อม
การเปลี่ยนแปลงในเวอร์ชัน 25.0 มีอะไรบ้าง?
- พื้นที่กระจายแรงลดลงสำหรับรอยเชื่อมชน
- พื้นที่กระจายแรงของรอยเชื่อมฉากในปัจจุบันสะท้อนขนาดของรอยเชื่อมฉากได้แม่นยำยิ่งขึ้น
- ความหนาของแผ่นผิวในปัจจุบันไม่มีผลต่อพื้นที่กระจายแรงของรอยเชื่อม
เหตุใดจึงมีการเปลี่ยนแปลงนี้?
- เมื่อไม่นานมานี้ เราได้ดำเนินโครงการร่วมกับUniversity of Coimbra และISISE เป้าหมายของโครงการคือการสร้างชุดแบบจำลองเชิงตัวเลขในAbaqus (ชุดซอฟต์แวร์ finite element ทั่วไปที่ใช้ finite element แบบ solid) และเปรียบเทียบผลลัพธ์กับ IDEA StatiCa Module การเชื่อมต่อ (finite element แบบ shell) โดยเน้นที่การเชื่อมต่อแบบรับโมเมนต์ระหว่างคานและเสาแบบเชื่อม การเปรียบเทียบแสดงให้เห็นว่า:
- ผลลัพธ์ของเสารีดขึ้นรูปที่ไม่มีแรงอัดที่มีนัยสำคัญในเสามีความสอดคล้องกันดี
- ผลลัพธ์ของเสาที่เชื่อมด้วยรอยเชื่อมชนมีความไม่อนุรักษ์นิยมเล็กน้อย (5.8%) นี่คือเหตุผลที่มีการเปลี่ยนแปลงนี้ – การลดพื้นที่กระจายแรงของรอยเชื่อมสำหรับรอยเชื่อมชน
รอยเชื่อมแผ่นวงกลม (เวอร์ชัน 26.0)
แผ่นเสริมความแข็งแบบวงกลมมักถูกใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับเอวบาง แต่ก่อนเวอร์ชัน 26.0 ยังไม่สามารถกำหนดรอยเชื่อมสำหรับแผ่นเหล่านี้ได้โดยตรง
ด้วยเหตุนี้ ผู้ใช้จึงต้องอาศัยวิธีแก้ปัญหาชั่วคราว โดยทั่วไปคือการนำเข้าแผ่นเป็นรูปหลายเหลี่ยมจาก DXF ซึ่งเพิ่มขั้นตอนที่ไม่จำเป็นและลดประสิทธิภาพในการสร้างแบบจำลอง
ด้วยการอัปเดตนี้ ตอนนี้สามารถกำหนดรอยเชื่อมได้โดยตรงสำหรับแผ่นเสริมความแข็งที่มีรูปทรงวงกลม แผ่นนี้จะถูกแบ่งย่อยเป็นส่วนต่าง ๆ ภายใน คล้ายกับหน้าตัดกลวงทรงกลม เพื่อให้มั่นใจถึงพฤติกรรมการวิเคราะห์ที่แม่นยำ จำนวนส่วนย่อยจะเป็นไปตามการตั้งค่าโครงการ (Project settings)ทั่วไป เพื่อความสอดคล้องกันทั่วทั้งแบบจำลอง
เว็บบินาร์และวิดีโอ
ในอดีต เราได้จัดเว็บบินาร์หลายครั้งเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองการเชื่อมต่อแบบเชื่อม คุณสามารถหาแรงบันดาลใจได้จากการบันทึกต่อไปนี้:
รอยเชื่อมและสลักเกลียวใน IDEA StatiCa (AISC)
เซสชันเว็บบินาร์นี้ครอบคลุมทฤษฎีเบื้องหลังสลักเกลียวและรอยเชื่อม รวมถึงวิธีที่ถูกจำลองใน IDEA StatiCa นอกจากนี้ การดำเนินการของสององค์ประกอบนี้จะได้รับการอธิบายอย่างละเอียดพร้อมเคล็ดลับบางประการ สุดท้าย จะมีการอธิบายการตีความผลลัพธ์และสูตรที่ใช้ในการตรวจสอบว่าเป็นไปตามข้อกำหนดของ AISC
ทำความเข้าใจผลลัพธ์ของรอยเชื่อมสำหรับยูโรโค้ด
ตารางรายละเอียดพร้อมผลลัพธ์สามารถเห็นได้ในทุกสูตร แม้กระทั่งพร้อมค่าต่าง ๆ ความเค้นตามทิศทางก็มีการแสดงด้วยเช่นกัน อัตราการใช้งานของรอยเชื่อมเห็นได้ชัดเจน แต่อัตราการใช้งานโดยรวม Utc คำนวณจากความสามารถในการรับแรงของรอยเชื่อมทั้งหมด มาดูกันว่ามันทำงานอย่างไร
เราสามารถหาความสอดคล้องระหว่างความเค้นในรอยเชื่อมกับการคำนวณด้วยมือของเราได้หรือไม่?
ความเค้นในรอยเชื่อมถูกคำนวณในทิศทางหลักตามมาตรฐาน EC และผลลัพธ์จะแสดงในแท็บผลลัพธ์ แม้ว่าการวิเคราะห์ใน IDEA StatiCa Module การเชื่อมต่อจะอิงตามวิธี Component-Based Finite Element แต่ในกรณีง่าย ๆ ความเค้นสามารถเปรียบเทียบกับการคำนวณด้วยมือเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของค่าผลลัพธ์ได้
การกำหนดรอยเชื่อมฉากร่วมกับเอวของ SHS และผิวของแผ่นเหล็ก
หน้าตัดกลวงและโดยเฉพาะอย่างยิ่งมุมโค้งของหน้าตัดเหล่านี้บางครั้งเป็นเรื่องยุ่งยากในการจัดการเกี่ยวกับการเชื่อมเป็นต้น มาดูวิธีการกำหนดรอยเชื่อมฉากแบบง่ายอย่างถูกต้องบนทั้งสองด้านของชิ้นส่วน SHS พร้อมกับมุมของมันที่ต้องเชื่อมต่อกับผิวของแผ่นเหล็ก
ทดลองใช้งาน IDEA StatiCa เวอร์ชันล่าสุดวันนี้
รับสิทธิ์ใช้งานเต็มรูปแบบฟรี 14 วัน
ทดลองใช้งาน IDEA StatiCa ได้ฟรี
