Verifica normativa delle saldature (EN)

Le saldature a cordone d'angolo sono verificate secondo EN 1993-1-8. La resistenza delle saldature di testa è assunta uguale a quella del metallo 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 e ridistribuire la tensione lungo la lunghezza del cordone. La resistenza della saldatura corrisponde approssimativamente al calcolo manuale e la tensione è correttamente distribuita 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 EN 1993-1-8 Cl. 4.5.3. Le tensioni sono calcolate dalle tensioni nell'elemento di saldatura. Il momento flettente attorno all'asse longitudinale del cordone 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, assunta come il minore dei due materiali base collegati o secondo il materiale scelto dall'utente
• γ_M2 – coefficiente di sicurezza (EN 1993-1-8 – Tabella 2.1; modificabile nelle impostazioni normativa)
• σ_┴, τ_┴, τ_‖ – tensioni nella saldatura secondo la figura seguente:

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

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 la penetrazione completa del giunto e pertanto tali saldature non vengono verificate.

Dettagli costruttivi

Lo spessore minimo delle piastre dei collegamenti saldati è verificato secondo EN 1993-1-8 – 4.1(1):

• Per sezioni cave in acciaio, lo spessore della piastra deve essere almeno 2,5 mm
• Per le altre piastre, lo spessore della piastra deve essere almeno 4 mm

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

Lo spessore minimo di gola delle saldature a cordone d'angolo deve essere almeno 3 mm secondo 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 inferiore al requisito della DIN EN 1993-1-8 – NA to 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 in FprEN 1993-1-8:2023 – 6.9(4). Questo requisito è verificato per saldature a cordone d'angolo su entrambi i lati tramite:

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

dove:

• \(a\) – spessore di gola della saldatura
• \(t\) – spessore della piastra collegata sul bordo
• \(\beta_w\) – fattore di correlazione della saldatura 
• \(\gamma_{M2}\) – coefficiente di sicurezza per bulloni e saldature; modificabile nelle impostazioni normativa
• \(f_y\) – tensione di snervamento della piastra
• \(f_u\) – resistenza ultima della saldatura
• \(\gamma_{M0}\) – coefficiente di sicurezza per le piastre; modificabile nelle impostazioni normativa

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