Normtoetsing van lassen (AISC)
Hoeklassen worden gecontroleerd volgens AISC 360 - Hoofdstuk J2. De sterkte van CJP-groeflas wordt gelijkgesteld aan die van het basismateriaal en wordt niet afzonderlijk gecontroleerd.
Hoeklassen
De rekenwaarde sterkte, ϕRn, en de toelaatbare sterkte, Rn/Ω, van gelaste verbindingen worden bepaald bij de normtoetsing van de las in de verbinding.
ϕ = 0.75 (Load and Resistance Factor Design, LRFD, aanpasbaar in Code setup)
Ω = 2.00 (Allowable Strength Design, ASD, aanpasbaar in Code setup)
De beschikbare sterkte van gelaste verbindingen wordt bepaald volgens AISC 360-16 – J2.4
Rn = Fnw Awe
Fnw = 0.6 FEXX (1.0 + 0.5 sin1.5θ )
waarbij:
- Fnw – nominale spanning van het lasmateriaal
- Awe – effectief oppervlak van de las
- Awe = Lc*Th
- FEXX – elektrodeclassificatienummer, d.w.z. minimaal gespecificeerde treksterkte
- θ – hoek berekend tussen de lengterichting van de las en de richting van de resulterende kracht in het meest belaste eindige element van de las.
De richtingsafhankelijke sterktetoename wordt niet toegepast voor lassen waarbij de rand van een rechthoekig koker profiel is verbonden (AISC 360-16:2022 – J2.4.(2).
De sterkte van het basismateriaal wordt bepaald indien deze optie is geselecteerd in de Code setup (Basismateriaal capaciteit aan het smeltoppervlak).
Rn = FnBM ABM – AISC 360-16 – J2.4 (J2-2)
waarbij:
- FnBM = 0.6 Fu – nominale sterkte van het basismateriaal – AISC 360-16 – J4.2 (J4-4)
- \( A_{BM}=A_{we}\sqrt{2} \) – dwarsdoorsnede-oppervlak van het basismateriaal
- Fu – gespecificeerde minimale treksterkte
Alle waarden die nodig zijn voor de normtoetsing worden weergegeven in tabellen.
waarbij:
- Xu – gebruikte laselectrode
- Th – laskeeldikte (berekend uit Ls)
- Ls – lasbeenlengte (gebruikersinvoer)
- \(L\) – totale laslengte
- \(L_c\) – lengte van het maatgevende laselement
- Loads – maatgevend belastingseffect voor de onderzochte las
- \(F_n\) – kracht in het maatgevende laselement
- \(\phi\)Rn – lasweerstand
- Ut – benuttingsgraad van het maatgevende laselement
De kracht, \(F_n\), en de lashoek, \(\theta\), worden afgeleid uit de spanningen \( \sigma_{\perp}, ,\ \tau_{\perp}, \, \tau_{\parallel}\), de lengte en het effectieve oppervlak van het eindige laselement. Deze spanningen zijn de basisuitvoer van de eindige elementenberekening.
De lasdiagrammen tonen de spanning volgens de volgende formules:
Als het basismateriaal is gedeactiveerd (passende elektrode wordt gebruikt):
\[ \sigma = \frac{\sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 }}{1+0.5 \sin^{1.5}{\theta}} \]
Als het basismateriaal is geactiveerd (passende elektrode wordt niet gebruikt):
\[ \sigma = \max \left \{ \frac{\sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 }}{1+0.5 \sin^{1.5}{\theta}}, \, \frac{\sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 }}{\sqrt{2} F_u / F_{EXX}} \right \} \]
Gebruikersopmerking: In IDEA StatiCa geldt, wanneer de lasbeenlengte als 0 wordt ingevoerd, de volgende waarde:
- Voor een enkelzijdige hoeklas is de laskeeldikte gelijk aan de dikte van de dunste verbonden plaat.
- Voor een dubbelzijdige hoeklas is de laskeeldikte gelijk aan de helft van de dikte van de dunste verbonden plaat.
CJP-groeflas
AISC Specification Tabel J2.5 onderscheidt vier belastingssituaties die kunnen voorkomen bij groeflas en geeft aan dat de sterkte van de verbinding wordt bepaald door het basismateriaal, of dat de belastingen niet hoeven te worden meegenomen bij het ontwerp van de lassen die de onderdelen verbinden. Wanneer Complete Joint Penetration (CJP) groeflas wordt uitgevoerd met een passend vulmiddel, wordt de sterkte van een verbinding bepaald door het basismateriaal en zijn geen controles op de lassterkte vereist.
PJP-groeflas
De rekenwaarde sterkte, ϕRn, en de toelaatbare sterkte, Rn/Ω, van PJP-groeflas worden bepaald volgens AISC 360-22 – Tabel J2.5). De meest conservatieve situatie – belastingstype door afschuiving – wordt aangehouden.
ϕ = 0.75 (Load and Resistance Factor Design, LRFD, aanpasbaar in Code setup)
Ω = 2.00 (Allowable Strength Design, ASD, aanpasbaar in Code setup)
De beschikbare sterkte van gelaste verbindingen wordt bepaald volgens AISC 360-16 – J2.4
Rn = Fnw Awe
waarbij:
- Fnw = 0.6 FEXX – nominale spanning van het lasmateriaal
- Awe – effectief oppervlak van de las
- Awe = Lc E
- FEXX – elektrodeclassificatienummer, d.w.z. minimaal gespecificeerde treksterkte
- Lc – lengte van het maatgevende laselement
- E – effectieve keeldikte van de PJP-las
De sterkte van het basismateriaal wordt bepaald indien deze optie is geselecteerd in de Code setup (Basismateriaal capaciteit aan het smeltoppervlak).
Rn = FnBM ABM – AISC 360-22 – J2.4 (J4)
waarbij:
- FnBM = 0.6 Fu – nominale sterkte van het basismateriaal – AISC 360-22 – J4.2 (J4-4)
- \( A_{BM}=A_{we} \) – dwarsdoorsnede-oppervlak van het basismateriaal, aangenomen gelijk aan het effectieve oppervlak van de las
- Fu – gespecificeerde minimale treksterkte van het basismateriaal