Hegesztések szabványellenőrzése (AISC)
A sarokvarratokat az AISC 360 - J2. fejezet szerint ellenőrzik. A CJP horonyvarratok szilárdsága megegyezőnek tekintendő az alapanyagéval, és nem kerül ellenőrzésre.
Sarokvarratok
A tervezett szilárdság, ϕRn, és a megengedett szilárdság, Rn/Ω, a hegesztett kötések esetén a kapcsolat varrat-ellenőrzésében kerül kiértékelésre.
ϕ = 0.75 (Terhelési és ellenállási tényező szerinti tervezés, LRFD, a Kódbeállításban szerkeszthető)
Ω = 2.00 (Megengedett szilárdság szerinti tervezés, ASD, a Kódbeállításban szerkeszthető)
A hegesztett kötések rendelkezésre álló szilárdsága az AISC 360-16 – J2.4 szerint kerül kiértékelésre
Rn = Fnw Awe
Fnw = 0.6 FEXX (1.0 + 0.5 sin1.5θ )
ahol:
- Fnw – a varratanyag névleges feszültsége
- Awe – a varrát hatékony területe
- Awe = Lc*Th
- FEXX – elektróda osztályozási szám, azaz a minimálisan előírt szakítószilárdság
- θ – a varrát hossztengelye és a varrát legjobban igénybevett végeselem-ében ható eredő erő iránya között számított szög.
Megjegyzendő, hogy az irányfüggő szilárdságnövelés nem alkalmazható olyan varratoknál, ahol téglalap keresztmetszetű zárt szelvény éle csatlakozik (AISC 360-16:2022 – J2.4.(2)).
Az alapanyag szilárdsága akkor kerül kiértékelésre, ha a Kódbeállításban ez a lehetőség ki van választva (Alapanyag kapacitása az olvadási felületen).
Rn = FnBM ABM – AISC 360-16 – J2.4 (J2-2)
ahol:
- FnBM = 0.6 Fu – az alapanyag névleges szilárdsága – AISC 360-16 – J4.2 (J4-4)
- \( A_{BM}=A_{we}\sqrt{2} \) – az alapanyag keresztmetszeti területe
- Fu – minimálisan előírt szakítószilárdság
Az ellenőrzéshez szükséges összes érték táblázatokban kerül megjelenítésre.
ahol:
- Xu – alkalmazott hegesztő elektróda
- Th – varrat torokvastagsága (Ls-ből számítva)
- Ls – varrat szármérete (felhasználói bevitel)
- \(L\) – teljes varrat hossza
- \(L_c\) – kritikus varratelem hossza
- Loads – a vizsgált varratra vonatkozó kritikus teherhatás
- \(F_n\) – erő a kritikus varratelemben
- \(\phi\)Rn – varrat ellenállása
- Ut – a kritikus varratelem kihasználtsága
Az \(F_n\) erő és a \(\theta\) varratszög a \( \sigma_{\perp}, ,\ \tau_{\perp}, \, \tau_{\parallel}\) feszültségekből, a varrat végeselem hosszából és hatékony területéből kerül levezetésre. Ezek a feszültségek a végeselem-módszer megoldójának alapvető kimeneti adatai.
A varratdiagramok a következő képletek szerinti feszültséget mutatják:
Ha az alapanyag deaktiválva van (illeszkedő elektróda kerül alkalmazásra):
\[ \sigma = \frac{\sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 }}{1+0.5 \sin^{1.5}{\theta}} \]
Ha az alapanyag aktiválva van (nem illeszkedő elektróda kerül alkalmazásra):
\[ \sigma = \max \left \{ \frac{\sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 }}{1+0.5 \sin^{1.5}{\theta}}, \, \frac{\sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 }}{\sqrt{2} F_u / F_{EXX}} \right \} \]
Felhasználói megjegyzés: Az IDEA StatiCa-ban, ha a varrat szármérete 0-ként kerül megadásra, a következő érték kerül alkalmazásra:
- Egyoldalas sarokvarrát esetén a varrat torokvastagsága egyenlő a vékonyabb csatlakoztatott lemezzel.
- Kétoldalas sarokvarrát esetén a varrat torokvastagsága egyenlő a vékonyabb csatlakoztatott lemez felével.
CJP horonyvarratok
Az AISC Előírás J2.5 táblázata négy terhelési feltételt azonosít, amelyek horonyvarratokhoz kapcsolódhatnak, és megmutatja, hogy a csukló szilárdsága vagy az alapanyag által szabályozott, vagy a terheléseket nem szükséges figyelembe venni a részeket összekötő varratok tervezésénél. Ennek megfelelően, amikor a teljes kötésáthatású (CJP) horonyvarratokat illeszkedő szilárdságú töltőfémmel készítik, a kapcsolat szilárdsága az alapanyag által szabályozott, és a varrat szilárdságára vonatkozó ellenőrzések nem szükségesek.
PJP horonyvarratok
A tervezett szilárdság, ϕRn, és a megengedett szilárdság, Rn/Ω, a PJP horonyvarratok esetén az AISC 360-22 – J2.5 táblázat szerint kerül meghatározásra). A legkonzervatívabb eset – nyírás szerinti terheléstípus – kerül feltételezésre.
ϕ = 0.75 (Terhelési és ellenállási tényező szerinti tervezés, LRFD, a Kódbeállításban szerkeszthető)
Ω = 2.00 (Megengedett szilárdság szerinti tervezés, ASD, a Kódbeállításban szerkeszthető)
A hegesztett kötések rendelkezésre álló szilárdsága az AISC 360-16 – J2.4 szerint kerül kiértékelésre
Rn = Fnw Awe
ahol:
- Fnw = 0.6 FEXX – a varratanyag névleges feszültsége
- Awe – a varrát hatékony területe
- Awe = Lc E
- FEXX – elektróda osztályozási szám, azaz a minimálisan előírt szakítószilárdság
- Lc – kritikus varratelem hossza
- E – a PJP varrát hatékony torokmérete
Az alapanyag szilárdsága akkor kerül kiértékelésre, ha a Kódbeállításban ez a lehetőség ki van választva (Alapanyag kapacitása az olvadási felületen).
Rn = FnBM ABM – AISC 360-22 – J2.4 (J4)
ahol:
- FnBM = 0.6 Fu – az alapanyag névleges szilárdsága – AISC 360-22 – J4.2 (J4-4)
- \( A_{BM}=A_{we} \) – az alapanyag keresztmetszeti területe, amelyet a varrát hatékony területével egyenlőnek feltételeznek
- Fu – az alapanyag minimálisan előírt szakítószilárdsága