Obciążenie spoin pachwinowych
Szyjki spoiny pachwinowej dwuteowników spawanych lub boczne spoiny pachwinowe spawanych dźwigarów skrzynkowych są poddawane działaniu siły tnącej równoległej do osi spoiny podczas zginania belki. Przyczyną tej podłużnej siły tnącej jest to, że spoiny zapobiegają przesuwaniu się pasów i środnika względem siebie. Tylko w ten sposób przekrój może działać jako przekrój złożony.
Wynikowe naprężenie tnące w spoinie można określić na podstawie rozkładu sił tnących. W tym celu stosuje się następujący wzór:
| τ∥, Vz | Wzdłużne naprężenie tnące w szyjce spowodowane jest siłą tnącą |
| Vz | siła tnąca |
| Sy | Moment statyczny połączonej części przekroju |
| Iy | Moment bezwładności przekroju |
| ∑a | Suma wszystkich grubości spoin połączonych z rozpatrywaną częścią przekroju |
W przypadku przekrojów skrzynkowych, spoiny pachwinowe powierzchni bocznych są dodatkowo obciążane działającym momentem skręcającym. W tym przypadku naprężenie ścinające w spoinach jest określane w następujący sposób:
| τ∥, Mx | Naprężenie tnące podłużne w bocznych spoinach pachwinowych od momentu skręcającego |
| Mx | Moment skręcający |
| Am | Rdzeń przekroju |
| aw | Grubość bocznej spoiny pachwinowej |
Kontrola na modelu powierzchniowym w RFEM
Inną metodą jest wymiarowanie spoin szyjkowych na modelu powierzchniowym w programie RFEM. Dzięki zwolnieniom liniowym można efektywnie odczytać przepływ ścinania w połączeniu, a następnie wykorzystać go do oceny. Alternatywnie można ocenić naprężenie ścinające w środniku.
W poniższym przykładzie spoiny szyjkowe spawanej belki dwuteowej są projektowane pod kątem zginania. W tym celu naprężenia określone na modelu powierzchniowym są porównywane z wynikami obliczeń w RF ‑ STEEL EC3.
Szwy przy karku są wybierane co 5 mm; Zatem z modelu powierzchniowego wynika maksymalne naprężenie ścinające podłużne τ∥ = 266 kN/m/(2,5 mm) = 2,66 kN/cm².
Alternatywna ocena wynika z naprężeń ścinających τxy w środniku. W takim przypadku konieczne jest przeliczenie naprężeń z grubości środnika 8 mm na efektywną grubość spoiny 10 mm. W tym przykładzie rozkład naprężeń ścinających jest analizowany na przekroju przy dolnej spoinie.
τ∥ = 3,34 kN/cm² · 8 mm/10 mm = 2,67 kN/cm²
Obliczenia w RF ‑ STEEL EC3 zapewniają porównywalne naprężenia ścinające τ∥ = 2,72 kN/cm².
Ważna informacja
Niestety, wymiarowanie spoin szyjkowych w module dodatkowym RF-/STEEL EC3 nie jest możliwe dla przekrojów zdefiniowanych przez użytkownika w programie SHAPE-THIN.
Obciążenie spoin wywołane skupionym wprowadzaniem obciążenia (na przykład obciążenia kół na pasach startowych suwnic) należy rozpatrywać osobno.
