POLITECHNIKA GDAOSKA Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska Katedra Konstrukcji Metalowych i Zarządzania w Budownictwie PROJEKTOWANIE POŁĄCZEO SPAWANYCH według PN-EN 1993-1-8
ZAŁOŻENIA Postanowienia normy dotyczą stali konstrukcyjnych spawalnych przywołanych w PN-EN 1993-1-1 (S235, S275, S355 i S460) i dotyczą sprawdzania nośności połączeo pod obciążeniami przeważająco statycznymi Norma odnosi się do elementów wykonanych z blach grubych, kształtowników otwartych i zamkniętych walcowanych na gorąco jak też produkowanych na zimno (okrągłych, kwadratowych i prostokątnych) Reguły łączenia elementów z blach cienkich (gdy grubośd materiału jest mniejsza niż 4mm z wyjątkiem przekrojów rurowych - 2,5mm) stosuje się PN-EN 1993-1-3 Norma obejmuje projektowanie spoin pachwinowych, pachwinowych obwodowych, czołowych (z pełnym lub niepełnym przetopem), otworowych (w otworach krągłych i owalnych), szerokobruzdowych 2 S t r o n a
Materiał spoiny musi mied właściwości mechaniczne (granicę plastyczności i wytrzymałośd na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu i minimalną pracę łamania Charpy) co najmniej takie same jak materiał rodzimy do spawania używa się elektrod o wytrzymałości większej niż wytrzymałośd materiału rodzimego Spoiny są wykonane na odpowiednim poziomie jakości (zazwyczaj jest wymagany poziom C według PN-EN ISO 5817) Obliczanie połączeo, w których występuje kilka odcinków spoin wymaga określenia podziału obciążenia na poszczególne ich fragmenty. Podział obciążenia w połączeniu może byd określany w dowolny racjonalny sposób przy zachowaniu warunków równowagi i założeniu, że nośnośd każdego fragmentu połączenia jest wystarczająca do przeniesienia wyznaczonych sił i momentów. 3 S t r o n a
ZASADY OBLICZANIA POŁĄCZEO SPAWANYCH przedstawione w PN-EN 1993-1-8 są bardziej ogólne w porównaniu z normą PN-90/B-03200, gdzie w większym stopniu podano gotowe schematy obliczeniowe i gotowe do zastosowania wzory dotyczące różnych typów połączeo spawanych. 4 S t r o n a
SPOINY PACHWINOWE Spoiny pachwinowe można stosowad do łączenia części, których ścianki tworzą kąt od 60 do 120 Kąty mniejsze niż 60 są dopuszczalne przy założeniu, że spoina będzie traktowana jako czołowa z niepełnym przetopem Przy kątach większych od 120 nośnośd spoin pachwinowych określa się za pomocą badao Spoiny pachwinowe na koocach blach lub ścianek przedłuża się w sposób ciągły pełnym przekrojem poza naroże na długośd nie mniejszą od dwóch boków przekroju spoiny, chyba że brak dostępu to uniemożliwia (przedłużone zakooczenia pokazuje się na rysunkach) 5 S t r o n a
SPOINY PACHWINOWE PRZERYWANE ELEMENTY SPAWANE ROZCIĄGANE L 1 min (16t; 16t 1 ; 200mm) ELEMENTY SPAWANE ŚCISKANE LUB ŚCINANE L 2 min (12t; 12t 1 ; 0,25b; 200mm) L 1, L 2 przerwy pomiędzy odcinkami spoin L w odcinek spoiny L we skrajny odcinek spoiny Skrajny odcinek spoiny wykonuje się zawsze na każdym koocu łączonych części. L we min (0,75b; 0,75b 1 ) 6 S t r o n a
SPOINY PACHWINOWE OBWODOWE Spoiny pachwinowe obwodowe (w tym spoiny pachwinowe otworowe) powinny byd stosowane tylko jako ścinane lub do zapobiegania wybrzuszeniu i separacji części zakładkowych Średnica otworu okrągłego / szerokośd otworu owalnego dla spoiny obwodowej nie powinna byd mniejsza od 4-krotnej grubości blachy z otworem Rozstaw osiowy obwodowych spoin pachwinowych nie powinien przekraczad wartości granicznej ze względu na lokalną utratę stateczności (Tablica 3.3. dot. rozstawów łączników) 7 S t r o n a
SPOINY CZOŁOWE SPOINA CZOŁOWA Z PEŁNYM PRZETOPEM spoina, która ma całkowity przetop i jest wtopiona w materiał rodzimy na całej grubości złącza SPOINA CZOŁOWA Z NIEPEŁNYM PRZETOPEM spoina, która ma głębokośd przetopu mniejszą od całkowitej grubości materiału rodzimego 8 S t r o n a
SPOINY OTWOROWE Spoiny otworowe (czopowe) mogą byd stosowane jako: - ścinane - w celu zapobiegania wybrzuszeniu lub separacji części zakładkowych - jako złącza pośrednie części w elementach złożonych Nie zaleca się ich stosowad do przenoszenia przyłożonego od zewnątrz rozciągania Średnica otworu okrągłego lub szerokośd otworu owalnego dla spoiny otworowej powinna byd co najmniej o 8mm większa niż grubośd blachy z otworem Stosuje się okrągłe zakooczenie otworu owalnego albo inne z zaokrąglonymi narożami przy promieniu nie mniejszym od grubości blachy z otworem Gdy grubośd materiału t 16mm grubośd spoiny otworowej a = t, dla t > 16mm grubośd spoiny a = ½ t i a 16mm Rozstaw osiowy obwodowych spoin pachwinowych nie powinien przekraczad wartości granicznej ze względu na lokalną utratę stateczności (Tablica 3.3. dot. rozstawów łączników) 9 S t r o n a
SPOINY SZEROKOBRUZDOWE Obliczeniowa grubośd spoin szerokobruzdowych a przy prętach pełnych łączonych do płaskich powierzchni Obliczeniowa grubośd spoin szerokobruzdowych między kształtownikami rurowymi prostokątnymi 10 S t r o n a
W normie PN-EN 1993-1-8 prawie całkowicie pominięto ZAGADNIENIA KONSTRUKCYJNE I TECHNOLOGICZNE oraz wynikające z nich ograniczenia w projektowaniu połączeo spawanych. Nie wspomniano między innymi o granicznych grubościach spoin pachwinowych, o zleceniach dotyczących płynnej zmiany przekroju, o unikaniu krzyżowania się spoin itp. Nie oznacza to, że po wprowadzeniu Eurokodów zalecenia te zanikają. W trosce o właściwe kształtowanie i technologiczność projektowanych konstrukcji należy o nich pamiętać i ich przestrzegać. 11 S t r o n a
POŁĄCZENIA NA SPOINY PACHWINOWE EFEKTYWNA GRUBOŚD SPOINY PACHWINOWEJ a przyjmowana jest jako wysokośd największego trójkąta (z równymi lub nierównymi ramionami) jaki może byd wpisany w obrys przekroju poprzecznego spoiny, mierzoną prostopadle do zewnętrznego boku tego trójkąta. Grubośd spoiny pachwinowej nie powinna byd mniejsza niż 3mm Przy określaniu nośności obliczeniowej spoiny pachwinowej z głębokim przetopem można uwzględniad dodatkową grubośd spoiny o ile wstępne badania wykażą, że wymagana głębokośd wtopienia może byd regularnie uzyskiwana 12 S t r o n a
EFEKTYWNA DŁUGOŚD SPOINY PACHWINOWEJ l eff przyjmuje się jako długośd, na której spoina ma pełny przekrój. Można ją przyjmowad jako długośd całkowitą spoiny zmniejszoną o dwie efektywne grubości a. Redukcja długości efektywnej ze względu na początek i koniec nie jest wymagana pod warunkiem, że spoina ma pełny przekrój na swojej długości łącznie z początkiem i koocem. Do przenoszenia obciążeo nie powinno się stosowad spoin pachwinowych o długości efektywnej mniejszej niż 30mm ani też krótszych niż sześciokrotna grubośd spoiny NOŚNOŚD SPOIN PACHWINOWYCH sprawdza się stosując METODĘ KIERUNKOWĄ (wektorową) lub METODĘ UPROSZCZONĄ 13 S t r o n a
METODA KIERUNKOWA jest metodą ogólną odwzorowującą najwierniej wytężenie spoin pachwinowych pod wpływem obciążenia Siły przenoszone przez spoinę o długości jednostkowej rozkłada się na składowe równoległą i prostopadłe do osi podłużnej spoiny oraz składowe normalną i styczne do płaszczyzny jej przekroju Jako obliczeniowe pole przekroju spoiny przyjmuje się: A w = a t eff Przyjmuje się, że obliczeniowy przekrój spoiny przechodzi przez jej grao 14 S t r o n a
Przyjmuje się równomierny rozkład naprężeo w przekroju spoiny oraz składowe naprężenia normalne i styczne: σ σ II τ τ II naprężenia normalne prostopadłe do płaszczyzny przekroju obliczeniowego spoiny naprężenia normalne równoległe do osi podłużnej spoiny naprężenia styczne (w płaszczyźnie przekroju obliczeniowego spoiny) prostopadłe do osi podłużnej spoiny naprężenia styczne (w płaszczyźnie przekroju obliczeniowego spoiny) równoległe do osi podłużnej spoiny 15 S t r o n a
Nośnośd obliczeniowa spoiny jest wystarczająca, gdy spełnione są warunki: gdzie: σ 2 + 3 τ 2 + τ II 2 f u β w γ M 2 oraz σ 0,9 f u γ M 2 (4.1) f u w nominalna wytrzymałośd na rozciąganie słabszej z łączonych części współczynnik korelacji według Tablicy 4.1 uwzględniający wyższe właściwości mechaniczne materiału spoiny stosunku do materiału rodzimego M2 częściowy współczynnik bezpieczeostwa, krajowego M2 = 1,25 lub według załącznika Naprężeo normalnych σ II równoległych do osi nie uwzględnia się przy sprawdzaniu nośności spoiny Spoiny między częściami z materiału o różnej wytrzymałości oblicza się przyjmując właściwości materiału słabszego 16 S t r o n a
Tablica 4.1: Współczynniki korelacji w dla spoin pachwinowych Według wzorów (4.1) można obliczad spoiny pachwinowe dowolnie zorientowane względem działającego obciążenia. 17 S t r o n a
METODA UPROSZCZONA Nośnośd obliczeniowa spoiny pachwinowej jest odpowiednia, gdy w każdym punkcie na jej długości wypadkowa wszystkich sił przenoszona przez jednostkę długości spoiny spełnia warunek: F w,ed F w,rd (4.2) gdzie: F w,ed F w,rd gdzie: f vw,d wartośd obliczeniowa siły na jednostkę długości spoiny nośnośd obliczeniowa spoiny na jednostkę długości F w,rd = f vw,d a (4.3) obliczeniowa wytrzymałośd spoiny na ścinanie f vw,d = f u 3 β w γ M 2 (4.4) 18 S t r o n a
ZŁĄCZA DŁUGIE W połączeniach zakładkowych ze spoinami podłużnymi o długości przekraczającej 150a nie jest możliwe wyrównanie naprężeo na długości spoiny. Dlatego nośnośd obliczeniową takich połączeo zmniejsza się stosując współczynnik redukcyjny: gdzie: β Lw = β Lw,1 = 1,2 0,2 L j 150a lecz β Lw,1 1,0 (4.9) L j całkowita długośd zakładki w kierunku przekazywania siły W przypadku spoin pachwinowych dłuższych niż 1,7m łączących żebra poprzeczne w elementach spawanych z blach, przyjmuje się współczynnik redukcyjny: gdzie: β Lw = β Lw,2 = 1,1 L w 17 lecz 0,6 β Lw,2 1,0 (4.10) L w długośd spoiny w metrach 19 S t r o n a
Podane warunki nie mają zastosowania, gdy rozkład naprężeo wzdłuż spoiny odpowiada rozkładowi naprężeo w przyległym materiale rodzimym (jak w przypadku spoiny łączącej pas ze środnikiem w dźwigarze spawanym). 20 S t r o n a
NOŚNOŚD OBLICZENIOWA SPOIN OTWOROWYCH Nośnośd obliczeniowa spoin otworowych jest określona wzorem: gdzie: F w,rd = f vw,d A w (4.5) f vw,d nośnośd obliczeniowa spoiny na ścinanie (4.4) A w obliczeniowe pole przekroju spoiny przyjmowane jako pole powierzchni otworu 21 S t r o n a
KĄTOWNIKI POŁĄCZONE JEDNYM RAMIENIEM Kątowniki połączone jednym ramieniem można traktowad jako osiowo obciążone, przyjmując efektywne pole przekroju W kątownikach równoramiennych i nierównoramiennych połączonych szerszym ramieniem, efektywne pole przekroju można przyjmowad polu przekroju brutto W przypadku kątowników nierównoramiennych połączonych ramieniem węższym, efektywne pole przekroju przyjmuje się równe polu przekroju brutto zastępczego kątownika równoramiennego o szerokości ramion równej ramieniu węższemu. 22 S t r o n a
SPAWANIE W POBLIŻU STREF ZGNIOTU Spawanie może byd wykonane w strefach o szerokości 5t po obu stronach strefy gięcia na zimno pod warunkiem spełnienia jednego z poniższych warunków: Strefa zgniotu na zimno została znormalizowana po odkształceniu i przed spawaniem Stosunek r/t spełnia warunki podane w Tablicy 4.2 23 S t r o n a
POŁĄCZENIA NIEUŻEBROWANE W przypadku spawanego styku poprzecznej blachy (lub pasa belki) z nieużebrowanym pasem słupa, ze względu na odkształcalnośd pasa słupa stosuje się redukcję szerokości pasa belki lub blachy do wartości współpracującej b eff. Spoiny powinny byd projektowane na pełną nośnośd obliczeniową blachy. 24 S t r o n a
Dla nieużebrowanych kształtowników: b eff = t w + 2s + 7k t f (4.6a) gdzie: f y,f f y,p f u,p s = r s = 2a k = t f f y,f t p f y,p lecz k 1,0 (4.6b) granica plastyczności pasa kształtownika granica plastyczności przyspawanej blachy wytrzymałośd na rozciąganie przyspawanej blachy dla kształtowników walcowanych dla elementów spawanych Jeżeli obliczona wartośd b eff spełnia warunek to w połączeniu nie trzeba stosowad żeber: b eff f y,p f u,p b p (4.7) W przeciwnym przypadku węzeł należy usztywnid. 25 S t r o n a
POŁĄCZENIA NA SPOINY CZOŁOWE NOŚNOŚD SPOINY CZOŁOWEJ Z PEŁNYM PRZETOPEM przyjmuje się równą nośności obliczeniowej słabszej z łączonych części pod warunkiem, że spoina będzie wykonana z odpowiedniego materiału (o właściwościach nie gorszych od właściwości materiału rodzimego). Ponieważ sprawdzanie nośności połączeo jest zwykle poprzedzane wymiarowaniem elementów, norma PN-EN 1993-1-8 nie wymaga osobnego sprawdzania wytrzymałościowego spoin czołowych o pełnym przetopie. SPOINY CZOŁOWE Z NIEPEŁNYM PRZETOPEM oblicza się jak spoiny pachwinowe z głębokim przetopem, odpowiednio określając ich grubośd. 26 S t r o n a
ZŁĄCZA TEOWE NA SPOINY CZOŁOWE NOŚNOŚD OBLICZENIOWĄ CZOŁOWEGO ZŁĄCZA TEOWEGO z dwiema spoinami czołowymi z niepełnym przetopem i nadbudowanymi spoinami pachwinowymi można wyznaczyd jak dla spoin czołowych z pełnym przetopem gdy: Całkowita nominalna grubośd spoiny jest nie mniejsza niż grubośd t środnika złącza teowego: a nom,1 + a nom,2 t Szerokośd niezespawanej szczeliny c nom min (t/5 ; 3mm) Nośnośd złącz teowych, które nie spełniają powyższych wymagao wyznacza się zależnie od głębokości przetopu jak w przypadku spoin pachwinowych zwykłych lub z głębokim przetopem. Grubośd spoiny określa się odpowiednio zgodnie z zaleceniami dla spoin pachwinowych lub dla spoin czołowych z niepełnym przetopem. 27 S t r o n a
ZADANIE 1 Sprawdzid warunek wytrzymałości połączenia czołowego płaskownika ze stali S355 rozciąganego osiowo siłą F Ed = 190kN. Dane: f y = 355 MPa, f u = 510 MPa, częściowy współczynnik bezpieczeostwa M0 = 1,00. Nośnośd płaskownika na rozciąganie według wzoru (6.6) normy PN-EN 1993-1-1 (obliczeniowa nośnośd przy rozciąganiu dla przekrojów brutto obliczeniowa nośnośd plastyczna) N pl,rd = A f y = 1,0 10 35,5 γ M 0 1,0 = 355kN Warunek nośności według wzoru (6.5) normy PN-EN 1993-1-1 (warunek nośności przekroju przy obciążeniu siła podłużną) F Ed = 190kN < N pl,rd = 355kN warunek jest spełniony 28 S t r o n a
ZADANIE 2 Obliczyd maksymalną wartośd siły rozciągającej, jaką może przenieśd spawane połączenie doczołowe przedstawione na rysunku. Dane: f y = 355 MPa, f u = 510 MPa M0 = 1,00 (4.7.1) Nośnośd obliczeniowa spoin czołowych z pełnym przetopem przyjmuje się równą nośności obliczeniowej słabszej z łączonych części, pod warunkiem że spina będzie wykonana z odpowiedniego materiału o właściwościach mechanicznych nie gorszych od materiału rodzimego. Pole przekroju spoiny A = a l = 12 150 = 18 Nośnośd styku spawanego rozciąganego osiowo: F Ed = F w,rd = N t,rd = A f y = 18 35,5 γ M 0 1,0 = 639kN 29 S t r o n a
ZADANIE 3 Zaprojektowad spoiny pachwinowe w połączeniu pomiędzy płaskownikiem a blachą węzłową przedstawionym na rysunku. Dane: F Ed = 400kN Stal S235 f y = 235 MPa, f u = 360 MPa M2 = 1,25 Przyjęcie grubości spoin 0,2 t max a 0,7 t min 0,2 16mm = 3,2mm a 0,7 10 = 7mm Przyjęto spoinę o grubości a=5mm. 30 S t r o n a
OBLICZENIE METODĄ KIERUNKOWĄ σ 2 + 3 τ 2 + τ 2 f u β w γ M 2 i σ 0,9 f u γ M 2 Dla stali S235 współczynnik korelacji wynosi w =0,8. Wymagana minimalna długośd spoiny wynosi: l F Ed 3 β w γ M 2 f u 2a Przyjęto l=200mm = Sprawdzenie długości spoiny: l = 200mm > 400 3 0,8 1,25 36 2 0,5 6 a = 6 5 = 30mm 30mm = 193mm l = 200mm < 150 a = 150 5 = 750mm warunek spełniony 31 S t r o n a
OBLICZENIE METODĄ UPROSZCZONĄ F Ed l F w,rd l F Ed F w,rd F w,rd = f vw,d a Obliczeniowa wytrzymałośd spoiny na ścinanie: f vw,d= f u / 3 β w γ M 2 = 36/ 3 0,8 1,25 = 20,78 kn Wymagana minimalna długośd spoiny wynosi: l F Ed 2a f vw,d = 400 2 0,5 20,78 = 194mm 32 S t r o n a
ZADANIE 4 Sprawdzid nośnośd spoin pachwinowych łączących blachę węzłową ze słupem w złączu teowym przedstawionym na rysunku. Dane: F Ed,H = 100kN, F Ed,V = 50kN Stal S235: f u = 360 MPa, f y = 235 MPa M2 = 1,25 33 S t r o n a
OBLICZENIE METODĄ KIERUNKOWĄ Pole przekroju spoiny A = 2 a l = 2 0,5 40 = 40 Wskaźnik wytrzymałości spoiny na zginanie przy analizie sprężystej: W = 2 a l2 6 = 2 0,5 402 6 = 267 cm 3 Sprowadzenie sił do środka ciężkości kładu spoiny wartośd momentu: M Ed = F Ed,H e 1 + F Ed,V e 2 = 100 20 + 50 30 = 3500 kncm Naprężenia normalne od rozciągania siłą F Ed,H H = F Ed,H A = 100 kn 40 = 2,50 Naprężenia normalne od zginania momentem M Ed M = M Ed W = 3500 kn 267 = 13,12 34 S t r o n a
Maksymalne naprężenia normalne w spoinie (górna krawędź spoiny) max = M + H = 2,50 + 13,12 = 15,62 kn σ = τ = σ max = 15,62 2 2 kn = 11,05 < 0,9 f u = 0,9 36 γ M 2 1,25 = 25,92 kn warunek spełniony Naprężenia styczne od siły F Ed,V τ = F Ed,V A = 50 kn 40 = 1,25 Dla stali S235 współczynnik korelacji wynosi w =0,8. Sprawdzenie warunku nośności σ 2 + 3 τ 2 + τ 2 = 11,05 2 + 3 11,05 2 + 1,25 2 = 22,21 kn 22,21 kn < f u = 36 β w γ M 2 0,8 1,25 = 36 kn warunek spełniony 35 S t r o n a
OBLICZENIE METODĄ UPROSZCZONĄ Naprężenia normalne od zginania momentem M Ed τ M = M Ed W = 3500 kn 267 = 13,12 Naprężenia normalne od rozciągania siłą F Ed,H τ H = F Ed,H A = 100 kn 40 = 2,50 Naprężenia styczne od siły F Ed,V τ V = F Ed,V A = 50 kn 40 = 1,25 Naprężenia wypadkowe τ w = τ V 2 + τ M + τ H 2 = 1,25 2 + 13,12 + 2,5 2 = 15,67 kn Obliczenie wytrzymałości spoiny na ścinanie f vw,d= f u / 3 β w γ M 2 = 36/ 3 0,8 1,25 = 20,78 kn 36 S t r o n a
Sprawdzenie warunku nośności τ w = 15,67 kn < f vw,d = 20,78 kn warunek spełniony 37 S t r o n a
ZADANIE 5 Sprawdzid warunek wytrzymałości spoin pachwinowych użebrowanego połączenia wspornika ze słupem wykonanych ze stali S355. W połączeniu działa moment zginający M Ed = 5000kNcm i siła poprzeczna V Ed = 100kN. Dane: f u = 510 MPa, M2 = 1,25. 38 S t r o n a
Moment bezwładności kładu spoin J y 15 0,5 2 12 3 15 0,5 20,25 2 7 0,5 4 12 3 7 0,5 9,75 2 0,5 37 2 12 3 11703cm 4 Pole przekroju spoin środnika A = 2 0,5 37 = 37 Wskaźniki wytrzymałości kładu spoin W y1 = J y z = 11703 1 20,5 = 570 cm3 W y2 = J y z = 11703 2 18,5 = 633 cm3 Naprężenia w punkcie 1 (zewnętrzna spoina stopki) 1 = M Ed W = 5000 kn y1 570 = 8,77 2 8,77 2 kn cm 1 1 1 6,20 2 τ = 0 39 S t r o n a
Naprężenia w punkcie 2 (spoina środnika) 2 = M Ed W = 5000 kn y2 633 = 7,25 2 V A Ed II 2 2 2 100 37 7,25 2 kn 2,70 cm kn 5,13 cm Sprawdzenie nośności połączenia w punkcie 1 2 σ 2 1 + 3 τ 2 2 1 + τ II = 6,20 2 + 3 6,20 2 + 0 = 12,4 kn 2 12,4 kn f u = 51,0 β w γ M 2 0,9 1,25 = 45,33 kn σ 1 = 6,20 kn 0,9 f u γ M 2 = 0,9 51,0 1,25 = 36,7 kn 40 S t r o n a
Sprawdzenie nośności połączenia w punkcie 2 τ 2 2 + 3 τ 2 2 2 + τ II = 5,13 2 + 3 5,13 2 + 2,70 2 = 11,28 kn 11,28 kn f u = 51,0 β w γ M 2 0,9 1,25 = 45,33 kn σ 2 = 5,13 kn 0,9 f u γ M 2 = 0,9 51,0 1,25 = 36,7 kn warunki są spełnione 41 S t r o n a
ZADANIE 6 Sprawdzid nośnośd połączenia przedstawionego na rysunku obciążonego siłą V Ed =90kN. Łączone elementy wykonane są ze stali S275. Dane: f u = 430 MPa, f y = 275 MPa, M2 = 1,25. 42 S t r o n a
Pole kładu spoiny A = 2 0,5 10 + 0,5 15 = 17,5 Wyznaczenie środka ciężkości kładu spoin S z = 2 0,5 10 5,25 = 52,5 cm 3 y c = S z A = 52,5 17,5 = 3 cm Wartośd momentu w środku ciężkości kładu spoin M = V Ed e = 90 (8 + 10,25-3) = 1373 kncm Momenty bezwładności kładu spoin J J J y z o 0,5 16 12 3 3 10 0,5 2 12 0,5 16 0,5 16 3 12 J y J z 3 2 10 0,5 3 10 0,5 2 12 772 206 978cm 4 2 4 7,5 0,25 772cm 10 0,5 2,25 2 206cm 4 43 S t r o n a
Naprężenia w spoinie w najbardziej wytężonym punkcie (1): r 7,25 2 7,75 2 10,61cm M = M r J = 1373 10,61 o 978 = 14,90 kn sin = 7,75 10,61 = 0,73 cos = 7,25 10,61 = 0,68 My = M cos = 14,90 0,68 = 10,14 kn Mz = M sin = 14,90 0,73 = 10,88 kn V = V Ed A = 90 17,5 Naprężenia wypadkowe = 5,14 kn τ w = τ My 2 + τ Mz + τ V 2 = 10,14 2 + 10,88 + 5,14 2 = 18,96 kn 44 S t r o n a
Dla stali S275 współczynnik korelacji wynosi w =0,85. Obliczenie wytrzymałości spoiny na ścinanie f vw,d= f u / 3 β w γ M 2 = 43/ 3 0,85 1,25 Sprawdzenie warunku nośności = 23,40 kn τ w = 18,96 kn < f vw,d = 23,40 kn warunek spełniony 45 S t r o n a