Verifica normativa delle saldature (EN)

Le saldature a cordone d'angolo sono verificate secondo la EN 1993-1-8. La resistenza delle saldature di testa è assunta uguale a quella del materiale base e non viene verificata.

Saldature a cordone d'angolo

Resistenza di progetto

La ridistribuzione plastica nelle saldature viene utilizzata per evitare automaticamente le singolarità di tensione negli elementi di saldatura, ridistribuendo la tensione lungo la lunghezza della saldatura. La resistenza della saldatura corrisponde approssimativamente al calcolo manuale, e la tensione è correttamente distribuita anche per problemi complessi come la saldatura su un'ala non irrigidita (EN 1993-1-8 – Cl. 4.10). La tensione nella sezione di gola di una saldatura a cordone d'angolo è determinata secondo la EN 1993-1-8 Cl. 4.5.3. Le tensioni sono calcolate a partire dalle tensioni nell'elemento di saldatura. Il momento flettente attorno all'asse longitudinale della saldatura non viene preso in considerazione.

$$\sigma_{w,Ed}=\sqrt{\sigma_{\perp}^2 + 3 \left ( \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 \right )}$$

$$\sigma_{w,Rd} = \frac{f_u}{\beta_w \gamma_{M2}}$$

Sfruttamento della saldatura

$$U_t = \max \left\{ \frac{\sigma_{{w,Ed}}}{\sigma_{w,Rd}}, \frac{\sigma_{\perp}}{0.9 f_u / {\gamma_{M2}}} \right\}$$

dove:

• σ_w,Ed – tensione equivalente nella saldatura
• σ_w,Rd – resistenza della saldatura
• β_w – fattore di correlazione (EN 1993-1-8 – Tabella 4.1)
• f_u – resistenza ultima, scelta come la minore tra i due materiali base collegati o secondo il materiale scelto dall'utente
• γ_M2 – fattore di sicurezza (EN 1993-1-8 – Tabella 2.1; modificabile in Code setup)
• σ_┴, τ_┴, τ_‖ – tensioni nella saldatura secondo la figura sottostante:

Tutti i valori richiesti per la verifica sono riportati nelle tabelle. Ut è lo sfruttamento dell'elemento maggiormente sollecitato. Poiché viene utilizzata la ridistribuzione plastica della tensione nella saldatura, questo è lo sfruttamento determinante. Utc fornisce informazioni sullo sfruttamento lungo la lunghezza della saldatura. È il rapporto tra la tensione effettiva in tutti gli elementi della saldatura e la resistenza di progetto della tensione sull'intera lunghezza della saldatura.

Il diagramma della tensione equivalente nella saldatura mostra la seguente tensione:

$$\sigma = \max \left \{ \frac{\sigma_{\perp}}{0.9 \beta_w}, \, \sqrt{\sigma_{\perp}^2 + 3 \tau_{\perp}^2 + 3 \tau_{\parallel}^2}  \right \}$$

Saldature di testa

Le saldature possono essere specificate come saldature di testa. Per le saldature di testa si considera una penetrazione completa del giunto, e pertanto tali saldature non vengono verificate.

Dettagli costruttivi

Lo spessore minimo delle piastre nei collegamenti saldati viene verificato secondo la EN 1993-1-8 – 4.1(1):

• Per profili cavi in acciaio, lo spessore della piastra deve essere di almeno 2,5 mm
• Per le altre piastre, lo spessore della piastra deve essere di almeno 4 mm

Lo spessore massimo di gola delle saldature a cordone d'angolo viene verificato per piastre parallele. Viene emesso un errore se tale saldatura non è realizzabile a causa di vincoli geometrici.

Lo spessore minimo di gola delle saldature a cordone d'angolo deve essere di almeno 3 mm secondo la EN 1993-1-8 – 4.5.2(2). Viene emesso un errore quando questo requisito non è soddisfatto.

Viene emesso un avviso quando lo spessore di gola della saldatura è maggiore del requisito previsto dalla DIN EN 1993-1-8 – NA a 4.5.2:

$$a \le \sqrt{t_{max}}-0.5$$

dove:

• $a$ – spessore di gola della saldatura
• $t_{max}$ – spessore della piastra collegata più spessa 
• le unità devono essere in [mm]

Viene emessa un'informazione quando lo spessore di gola della saldatura è inferiore al requisito di duttilità minima dei giunti saldati previsto dalla FprEN 1993-1-8:2023 – 6.9(4). Questo requisito viene verificato per saldature a cordone d'angolo su due lati mediante:

$$a/t=\frac{\beta_w\gamma_{M2} f_y}{\sqrt{2} f_u \gamma_{M0} } \cdot \min \left \{1.0, 1.1\frac{f_y}{f_u} \right \}$$

dove:

• $a$ – spessore di gola della saldatura
• $t$ – spessore della piastra collegata sul bordo
• $\beta_w$ – fattore di correlazione della saldatura 
• $\gamma_{M2}$ – fattore di sicurezza per bulloni e saldature; modificabile in Code setup
• $f_y$ – resistenza a snervamento della piastra
• $f_u$ – resistenza ultima della saldatura
• $\gamma_{M0}$ – fattore di sicurezza per le piastre; modificabile in Code setup

Lo spessore di gola della saldatura per saldature a cordone d'angolo su un solo lato è il doppio rispetto a quello per saldature a cordone d'angolo su due lati.