添加杆件横向焊缝
“杆件横向焊缝”选项位于“铝合金结构设计”文件夹中。指定焊缝类型和沿杆件的焊缝位置。通过启用“多个”选项,可以定义多个焊缝位置,例如杆件两端的焊缝(图 1)。
在计算中会使用“材料值”下列出的焊缝影响区强度以及适用的焊接屈曲常数(图 2)。对于横向焊缝位于距杆件任一端大于杆件长度 0.05 倍的杆件,根据 ADM 第 E.2 节,杆件屈曲强度的确定方式与整个杆件均受焊缝影响时相同。
示例
使用《铝材设计手册》(ADM)2020 中的示例 11 来验证 RFEM 的结果。一根 8 英尺长、两端铰接的 AW 8 × 6.18 W 型截面柱承受 43.7 kips 的压力,并在其中点处有一道横向焊缝(图 3)。该柱在弱轴屈曲方向设有侧向支撑,两端均约束扭转。在有效长度输入中,指定扭转屈曲的有效长度系数为 kx = 0.5。
结果
根据以下极限状态评估可用抗压强度:
- ADM 第 E.2 节 – 杆件屈曲
- ADM 第 E.3 节 – 局部屈曲(加权平均法或直接强度法)
- ADM 第 E.4 节 – 杆件屈曲与局部屈曲之间的相互作用
使用 ASD 设计方法运行铝合金结构设计计算后,结果会显示在“按杆件的利用率”表中。选择设计验算 EE2000 可查看局部屈曲计算(图 4)。
对于包含横向焊缝的杆件,局部屈曲强度根据 ADM 第 E.3 节 [1] 的加权平均法确定。设计验算详情不包含中间计算;因此,这些计算单独在图 5 中给出。
总结
“铝合金结构设计”模块提供了一种简单的方法来考虑铝杆件中焊缝影响区的强度折减。与 ADM 设计示例的比较表明,该模块在横向焊缝设计中能给出准确的结果。任何细微差异均归因于四舍五入。