Svarové spoje Posouzení únosnosti svaru se provádí podle zásad pružnosti a pevnosti v nebezpečném průřezu. Vybrané druhy svarů a jejich posouzení dle EN ČSN 1993-1-8. Koutový svar -T-spoj - přeplátovaný spoj Tupý svar - s plným provařením - částečným provařením - T-spoj Děrový svar 1
Koutový svar Účinná tloušťka a koutového svaru je výška trojúhelníku vepsaného mezi tavné plochy a povrch svaru, viz obrázek. Minimální účinná tloušťka koutového svaru je 3mm. Dle ČSN 731401 platí tato tabulka: t [mm] a min [mm] < 10 3 11 0 4 1 30 5 > 31 6 Účinná délka l je taková délka, ve které má svar plný průřez a navíc tato délka je zmenšená o dvě ě účinné tloušťky svaru a. Minimální délka svaru pro přenášení zatížení: l max{ 30mm;6 a}
Návrhová únosnost koutového svaru T-spoj Metoda uvažující směr namáhání Síla která působí na svar se rozkládá do složek rovnoběžných a příčných vzhledem k podélné ose svaru a kolmých a příčných vzhledem k účinné rovině svaru (účinná plocha A w )viz ),viz obrázek. a l Účinná plocha svaru A w : A w σ normálové napětí, kolmé na účinnou plochu Napětí ležící v účinné ploše A w : σ σ a l τ τii smykové napětí, kolmé na podélnou osu svaru smykové napětí, rovnoběžné s podélnou osou svaru τ τ a l τ II τ II a l 3
Návrhová únosnost koutového svaru σ u + 3( τ + τii ) β w γ M a σ 0,9 γ u M u β w jmenovitá mez pevnosti spojovaného materiálu korelační součinitel dle tabulky γ M dílčí součinitel spolehlivosti: γ M 1,5 Norma a třída pevnosti oceli EN 1005 EN 1010 EN 1019 β w S35 S35 W S35 H S35 H 0,80 S75 S75 H S75 H S75 N/NL S75 NH/NLH S75 NH/NLH S75 M/ML S75 MH/MLH 0,85 S355 S355 N/NL S355 H S355 H S355 NH/NLH S355 M/ML S355 NH/NLH S355 MH/MLH S355 W 0,90 S40 N/NL S40 M/ML S460 N/NL S460 M/ML S460 Q/QL/QL1 S460 NH/NLH S40 MH/MLH 1,00 S460 NH/NLH S460 MH/MLH 1,00 4
Namáhání koutového svaru Síla působící rovnoběžně s podélnou osou svaru: Napětí kolmé k podélné ose svaru, tedy normálové napětí a smykové napětí jsou rovny nule. Obr. 1 Síla působící kolmo na podélnou osu svaru: Napětí rovnoběžné s podélnou osou svaru jsou nulová, viz obr.: τ II 0 σ τ cosα σ 1 M 1 pokud cosα1 cosα σ α 45 cosα σ 1 α M σ σ τ M M σ 1 τ Obr.1 Obr. 5
Zjednodušená metoda Návrhová únosnost koutového svaru je dostatečná, jestliže výslednice sil přenášená svarem splňuje podmínku: w,ed w,rd w,ed w,rd vw,d návrhová á hodnota síly působící ů í na jednotku délky svaru návrhová únosnost svaru na jednotku délky svaru w,rd návrhová pevnost svaru ve smyku vw,d 3 vw, d a u β w γ M Pro délku svaru l pak platí tato podmínka: w,ed w,rd a l W u 3 β γ M 6
U dlouhých koutových svarů ů se únosnost koutového svaru redukuje součinitelem β Lw. Tento součinitel zahrnuje účinek nerovnoměrného rozdělení napětí podél svaru. Pro svary delší než 1,7 m, které připojují příčné výztuhy v deskových prvcích, uvažuji β Lw jako: L w délka svaru v metrech L w β Lw, 1,1 ; přičemž Lw, 1, 0 17 β β Lw 0, 6 a, Poznámka: U dlouhých koutových svarů, které spojují pásnici a stěnu plnostěnného nosníku, se redukce únosnosti koutového svaru neprovádí. 7
Návrhová únosnost koutového svaru přeplátovaný spoj Návrhová únosnost koutového svaru u přeplátovaného spoje se určí stejně jako u T-spoje. U dlouhých přeplátovaných spojů se únosnost koutového svaru redukuje součinitelem β Lw. Tento součinitel zahrnuje účinek nerovnoměrného rozdělení napětí podél svaru. Pro přeplátovaný spoj delšího než 150 a uvažuji β Lw jako: L j β Lw,1 1, 0, ; přičemž β Lw,1 1, 0 150 a L j délka přeplátování 8
Tupý svar Návrhová únosnost tupého svaru se uvažuje stejná jako návrhová únosnost spojovaných částí. Návrhová únosnost tupého svaru s plným provařením Pokud je svar proveden vhodným materiálem, který nemá mez kluzu a pevnost menší než svařovaný materiál, lze považovat návrhovou únosnost svaru jako návrhovou únosnost spojovaných částí. Návrhová únosnost tupého svaru s částečným provařením Návrhová únosnost svaru s částečným provařením se stanovuje stejně jako u koutových svarů. Účinná tloušťka přitom nesmí být větší než hloubka provaření. 9
Návrhová únosnost tupého svaru T-spoj Návrhová únosnost tupého T-spoje, který je složen z dvojice svarů, které jsou částečně provařeny a zesíleny překrytím koutovými svary, viz obrázek, lze stanovit stejně jako u plně provařeného tupého svaru. Musí však být splněny tyto podmínky: Součet č účinných tloušťek a i musí být větší než tloušťka stojiny t : anom,1 + anom, t Neprovařená mezera c nom musí splňovat: c nom min 3mm; t 5 10
Děrový svar Návrhová únosnost w,rd děrového svaru se uvažuje jako: w,rd vw,d A w vw,d A w návrhová pevnost svaru ve smyku, pro kterou platí stejný vztah jako u koutových svarů návrhová plocha účinného průřezu svaru, která se uvažuje jako plocha otvoru Pro návrhovou únosnost w,rd kruhového děrového svaru pak platí tato podmínka: w,ed w,rd β π r W γ M u 3 11