通过优化制造工艺降低焊接成本

有趣的是，不同地区、不同公司，甚至不同设计师对同一结构可能采用截然不同的处理方式。有些人会将所有构件焊接在一起，完全不考虑使用螺栓；而另一些人则会将结构分成若干部分，用数十个螺栓将所有部分连接起来。这两种连接结构构件的方式各有利弊。 

纯焊接节点比螺栓节点刚度更大，因此被认为更安全，或可减小挠度。但这需要经验丰富（即费用高昂）的焊工在现场作业，往往悬挂在高空中，经常面临恶劣的天气条件。焊缝质量检查有时甚至无法进行，而精度较低的施工显然会带来更高的材料成本。

另一方面，车间焊接可能更为精确，但也需要将构件运输至现场。而现场焊接在实施过程中往往费用高昂，且焊接材料用量过大。请继续阅读，了解哪种方式最适合您的项目。

您已经知道，IDEA StatiCa 不仅可以帮助您计算焊接节点的刚度，还可以根据焊缝类型等因素估算节点的成本。这并不是什么新鲜事。您可以阅读我们关于节点成本计算的相关文章。 

但我们同样认为，节点设计应尽可能精确，同时确保足够的节点承载力。我们的一项功能可以在这方面为您提供帮助。 

设计柱与底板之间的接触

假设您需要设计一根焊接在底板上的钢柱。荷载必须从上部结构传递至基础。在某些国家，评估节点抗压承载力时，可以考虑柱与底板之间的接触。

在大多数规范（如欧洲规范）中，荷载被假定仅通过焊缝传递。因此，焊缝必须设计为能够承受来自上部结构的全部压力。然而，可以想象，即使在柱脚与底板焊接之前，两者之间已存在一定的接触。

在某些地区，技术指南允许在评估抗压承载力时将此接触考虑在内。当然，采用这种方法需满足一定的条件。接触的存在为底部焊缝的抗压承载力提供了额外的抗力，从而实现更经济的焊缝设计。

焊缝模型将被设置为具有较高的刚度。一旦焊缝开始屈服（即发生塑性变形），接触即被激活，压力由接触承担。即使施加了接触，焊缝中仍会出现显著的应力值。但重要的是，焊缝的抗剪承载力不会降低。焊缝不再进行抗压验算（因为压力由接触承担），但拉力和剪力仍由焊缝承担，并进行相应的验算。

实际操作中，您需要同时在构件（本例中为柱）的相应边缘添加接触和焊缝。从荷载传递的角度来看，接触仅在受压时有效，而焊缝则传递剪力和拉力。这两种操作均可在"焊缝或接触"制造操作下使用。

在 IDEA StatiCa Connection 中，您将看到以下内容：

• 表示受压接触的红线与表示焊缝的黄线组合显示（在激活透明视图时）

• 在结果和报告中，角焊缝矩形符号旁边添加了一个向下的箭头

您可以将任何类型的角焊缝与接触组合使用（即连续焊缝、部分焊缝或断续焊缝）。对接焊缝从其本质上不与接触组合使用。

方法的适用限制

所述方法在实际制造操作有保障的情况下方可适用：被焊构件的边缘必须经过精确机加工，以确保焊接件之间无间隙。由于这些严格的条件，该方法仅限于特定国家使用，例如荷兰和英国。我们必须强调，确保满足这些条件的责任由工程师承担。

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受压接触与焊缝在钢板同一边缘的组合是今年十月发布的 IDEA StatiCa 22.1 版本的新功能之一。请参阅我们的 IDEA StatiCa 22.1 发布说明，了解钢结构和混凝土的全部新功能，或观看我们的 IDEA StatiCa 22.1 新功能发布网络研讨会的现场演示。