Verificări

Proiectare la foc: Îmbinare suprapusă sudată

Steel

Welds

Acest articol este disponibil și în:

Tradus de AI din engleză

Metoda elementelor finite bazată pe componente (CBFEM) a unei suduri de colț într-o îmbinare suprapusă în condiții de incendiu este verificată cu metoda componentelor (CM).

Descriere

Trei plăci sunt conectate în două configurații, respectiv cu o sudură transversală și cu o sudură longitudinală. Clasa de oțel, lungimea și grosimea de calcul a sudurii sunt parametrii variabili în studiu. Îmbinarea este încărcată cu o forță normală.

Modelul a fost creat în aplicația IDEA StatiCa Connection.

Fig. 1: Geometria îmbinării sudate suprapuse cu sudură transversală

Model analitic

Rezistența de calcul pe unitatea de lungime a unei suduri de colț în condiții de incendiu se determină din:

\[ F_{w,t,Rd}=F_{w,Rd}k_{w,\theta}\frac{\gamma_{M2}}{\gamma_{M,fi}}\]

unde \(k_{w,\theta}\) se obține din EN 1993-1-2, Tabelul D.1 pentru temperatura corespunzătoare a sudurii; \(F_{w,Rd}\) se determină din EN 1993-1-8, Cl. 4.5.3.

Verificare

Tab. 1: Suduri de colț transversale

Fig. 2: Studiu parametric al temperaturii pentru sudura transversală

Fig. 3: Studiu parametric al clasei de oțel pentru sudura transversală

Fig. 4: Studiu parametric al lungimii sudurii și grosimii de calcul pentru sudura transversală

Rezistența sudurilor de colț transversale este în majoritatea cazurilor ușor mai mare (în medie cu 3 %) în CBFEM față de modelul analitic. Excepția o constituie temperatura de 350 °C. La această temperatură, rezistența sudurilor este afectată doar ușor de incendiu, iar diferența dintre factorii parțiali de siguranță \(\gamma_{M,fi}=1.0\) și \(\gamma_{M2}=1.25\) depășește reducerea datorată incendiului. IDEA StatiCa nu permite ca rezistența șuruburilor sau a sudurilor în condiții de incendiu să fie mai mare decât la temperatura ambiantă și adoptă minimul dintre:

Rezistența la încărcare înmulțită cu factorul de reducere pentru temperatură, \(k_{\theta}\), și împărțită la factorul de siguranță pentru situația de proiectare la incendiu, \(\gamma_{M,fi}\)
Rezistența la încărcare împărțită la factorul de siguranță pentru șuruburi și suduri, \(\gamma_{M2}\)

Tab. 2: Suduri de colț longitudinale

Fig. 5: Studiu parametric al temperaturii pentru sudura longitudinală

Fig. 6: Studiu parametric al clasei de oțel pentru sudura longitudinală

Fig. 7: Studiu parametric al lungimii sudurii și grosimii de calcul pentru sudura longitudinală

Rezistența sudurilor de colț longitudinale este în majoritatea cazurilor ușor mai mică (în medie cu 4 %) în CBFEM față de modelul analitic. Excepția o constituie temperatura de 350 °C, din același motiv ca și pentru sudurile transversale.