Projektowanie połączeń śrubowych i spawanych to jedno z podstawowych zagadnień związanych z konstrukcjami stalowymi. Prawidłowe ich zwymiarowanie bezpośrednio przekładać się będzie na bezpieczeństwo. Z drugiej strony pamiętać należy o zastosowaniu optymalnych rozwiązań, które nie będą nazbyt uzbrojone.
SOLIDWORKS Simulation pozwoli, jeszcze w fazie projektu, sprawdzić wiele rozwiązań oraz dobrać optymalne parametry połączenia.
Analizie poddajmy węzeł obciążony momentem gnącym i skręcającym. Rozważamy dwa warianty połączeń z wycięciem, które przedstawia rysunek 1.
 |
 |
| Rys. 1a. Połączenie przegubowe z płytą czołową |
Rys. 1b. Połączenie przegubowe z kątownikami |
Uzyskane wyniki dostarczają informacji o drastycznie różnym schemacie wytężenia obu tych połączeń. Rysunek 2 obrazuje rozkład naprężenia w belkach dwuteowych dla analizowanych wariantów.
 |
 |
 |
| Rys. 2a. Pole naprężenia dla połączenia z płytą czołową | Rys. 2b. Pole naprężenia dla połączenia z kątownikami |
Wyraźnie widać, że w przypadku połączenia z płytą czołową, głównym elementem przenoszącym obciążenia jest belka dwuteowa, a nie komponenty łączące (śruby, płaskownik, spoiny).
Połączenie powinno być tak zaprojektowane, żeby obciążenia przenoszone były przez elementy łączące, a nie elementy konstrukcyjne (rys. 3). Redukuje to w znacznym stopniu koszty renowacji i napraw, gdyż wymianie podlegają elementy łączne, a nie konstrukcyjne.
 |
 |
 |
| Rys. 3a. Pole naprężenia w płaszczyźnie osi obojętnych – wariant z płytą czołową | Rys. 3b. Pole naprężenia w płaszczyźnie osi obojętnych – wariant z kątownikami |
Stateczność konstrukcji można zaobserwować na rysunku 4. Większą sztywnością charakteryzuje się połączenie z kątownikami.
 |
 |
 |
| Rys. 4a. Pole przemieszczenia w połączeniu z płytą czołową | Rys. 4b. Pole przemieszczenia w połączeniu z kątownikami |
SOLIDWORKS Simulation z pewnością jest niezastąpionym narzędziem w projektowaniu połączeń konstrukcji stalowych. Szybko i sprawnie można w nim zwymiarować węzeł, który przenosić ma określone obciążenia.
