การตรวจสอบตามมาตรฐานของรอยเชื่อม (EN)

รอยเชื่อมตะเข็บมุมได้รับการตรวจสอบตาม EN 1993-1-8 ความแข็งแรงของรอยเชื่อมชนถือว่าเท่ากับโลหะฐานและไม่ได้รับการตรวจสอบ

รอยเชื่อมตะเข็บมุม

ความต้านทานการออกแบบ

การกระจายความเค้นแบบพลาสติกในรอยเชื่อมถูกใช้เพื่อหลีกเลี่ยงความเอกฐานของความเค้นในองค์ประกอบรอยเชื่อมโดยอัตโนมัติ เพื่อกระจายความเค้นต่อไปตามความยาวรอยเชื่อม ความแข็งแรงของรอยเชื่อมโดยประมาณสอดคล้องกับการคำนวณด้วยมือ และความเค้นถูกกระจายอย่างถูกต้องสำหรับปัญหาที่ซับซ้อน เช่น การเชื่อมกับปีกที่ไม่มีแผ่นเสริมความแข็ง (EN 1993-1-8 – Cl. 4.10) ความเค้นในหน้าตัดคอของรอยเชื่อมตะเข็บมุมถูกกำหนดตาม EN 1993-1-8 Cl. 4.5.3 ความเค้นคำนวณจากความเค้นในองค์ประกอบรอยเชื่อม โมเมนต์ดัดรอบแกนตามยาวของรอยเชื่อมไม่ถูกนำมาพิจารณา

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

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

อัตราการใช้งานของรอยเชื่อม

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

โดยที่:

• σ_w,Ed – ความเค้นสมมูลในรอยเชื่อม
• σ_w,Rd – ความต้านทานของรอยเชื่อม
• β_w – ตัวประกอบสหสัมพันธ์ (EN 1993-1-8 – Table 4.1)
• f_u – ความแข็งแรงสูงสุด เลือกเป็นค่าที่น้อยกว่าของวัสดุฐานสองชิ้นที่เชื่อมต่อกัน หรือตามวัสดุที่ผู้ใช้เลือก
• γ_M2 – ตัวประกอบความปลอดภัย (EN 1993-1-8 – Table 2.1; แก้ไขได้ใน Code setup)
• σ_┴, τ_┴, τ_‖ – ความเค้นในรอยเชื่อมตามรูปด้านล่าง:

ค่าทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการตรวจสอบจะแสดงในตาราง Ut คืออัตราการใช้งานของชิ้นส่วนที่มีความเค้นสูงสุด เนื่องจากใช้การกระจายความเค้นแบบพลาสติกในรอยเชื่อม จึงเป็นอัตราการใช้งานที่ชี้ขาด Utc ให้ข้อมูลเกี่ยวกับอัตราการใช้งานตลอดความยาวรอยเชื่อม ซึ่งเป็นอัตราส่วนของความเค้นจริงที่ทุกองค์ประกอบของรอยเชื่อมต่อความต้านทานการออกแบบของความเค้นตลอดความยาวทั้งหมดของรอยเชื่อม

แผนภาพความเค้นสมมูลในรอยเชื่อมแสดงความเค้นดังต่อไปนี้:

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

รอยเชื่อมชน

รอยเชื่อมสามารถระบุเป็นรอยเชื่อมชนได้ สำหรับรอยเชื่อมชนจะพิจารณาการเจาะทะลุแบบสมบูรณ์ ดังนั้นรอยเชื่อมดังกล่าวจึงไม่ได้รับการตรวจสอบ

รายละเอียดการก่อสร้าง

ความหนาแผ่นขั้นต่ำของการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็กได้รับการตรวจสอบตาม EN 1993-1-8 – 4.1(1):

• สำหรับหน้าตัดเหล็กกลวง ความหนาแผ่นควรมีอย่างน้อย 2.5 มม.
• สำหรับแผ่นอื่นๆ ความหนาแผ่นควรมีอย่างน้อย 4 มม.

ความหนาคอสูงสุดของรอยเชื่อมตะเข็บมุมได้รับการตรวจสอบสำหรับแผ่นขนาน จะมีการแจ้งข้อผิดพลาดเมื่อรอยเชื่อมดังกล่าวไม่สามารถทำได้เนื่องจากข้อจำกัดทางเรขาคณิต

ความหนาคอขั้นต่ำของรอยเชื่อมตะเข็บมุมควรมีอย่างน้อย 3 มม. ตาม EN 1993-1-8 – 4.5.2(2) จะมีการแจ้งข้อผิดพลาดเมื่อข้อกำหนดนี้ไม่เป็นที่พอใจ

จะมีการแจ้งเตือนเมื่อความหนาคอของรอยเชื่อมน้อยกว่าข้อกำหนดใน DIN EN 1993-1-8 – NA to 4.5.2:

\[a \le \sqrt{t_{max}}-0.5\]

โดยที่:

• \(a\) – ความหนาคอของรอยเชื่อม
• \(t_{max}\) – ความหนาของแผ่นที่เชื่อมต่อที่หนากว่า 
• หน่วยต้องอยู่ใน [มม.]

จะมีการแจ้งข้อมูลเมื่อความหนาคอของรอยเชื่อมน้อยกว่าข้อกำหนดสำหรับความเหนียวขั้นต่ำของจุดต่อเชื่อมใน FprEN 1993-1-8:2023 – 6.9(4) ข้อกำหนดนี้ได้รับการตรวจสอบสำหรับรอยเชื่อมตะเข็บมุมสองด้านโดย:

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

โดยที่:

• \(a\) – ความหนาคอของรอยเชื่อม
• \(t\) – ความหนาของแผ่นที่เชื่อมต่อด้วยขอบ 
• \(\beta_w\) – ตัวประกอบสหสัมพันธ์ของรอยเชื่อม 
• \(\gamma_{M2}\) – ตัวประกอบความปลอดภัยสำหรับสลักเกลียวและรอยเชื่อม; แก้ไขได้ใน Code setup
• \(f_y\) – ความแข็งแรงคราก (yield strength) ของแผ่น
• \(f_u\) – ความแข็งแรงสูงสุดของรอยเชื่อม
• \(\gamma_{M0}\) – ตัวประกอบความปลอดภัยสำหรับแผ่น; แก้ไขได้ใน Code setup

ความหนาคอของรอยเชื่อมตะเข็บมุมด้านเดียวมีขนาดใหญ่กว่ารอยเชื่อมตะเข็บมุมสองด้านสองเท่า