Opis
Trzy blachy są połączone w dwóch konfiguracjach: ze spoiną poprzeczną i ze spoiną podłużną. Gatunek stali, długość i grubość spoiny są zmiennymi parametrami w badaniu. Złącze jest obciążone siłą normalną.
Model został utworzony w aplikacji IDEA StatiCa Connection.

Rys. 1: Geometria spawanego połączenia zakładkowego ze spoiną poprzeczną
Model analityczny
Obliczeniową nośność na jednostkę długości spoiny pachwinowej w warunkach pożaru należy wyznaczać ze wzoru:
gdzie jest określane z EN 1993-1-2, Tabela D.1 dla odpowiedniej temperatury spoiny; jest wyznaczane z EN 1993-1-8, pkt 4.5.3.
Weryfikacja
Tab. 1: Poprzeczne spoiny pachwinowe


Rys. 2: Analiza parametryczna temperatury dla spoiny poprzecznej

Rys. 3: Analiza parametryczna gatunku stali dla spoiny poprzecznej

Rys. 4: Analiza parametryczna długości spoiny i grubości gardła dla spoiny poprzecznej
Nośność poprzecznych spoin pachwinowych jest w większości przypadków nieznacznie wyższa (średnio o 3 %) w CBFEM niż w modelu analitycznym. Wyjątkiem jest temperatura 350 °C. Przy tej temperaturze nośność spoin jest tylko nieznacznie obniżona przez pożar, a różnica między częściowymi współczynnikami bezpieczeństwa i przeważa nad obniżeniem wynikającym z pożaru. IDEA StatiCa nie dopuszcza, aby nośność śrub lub spoin w warunkach pożaru była wyższa niż w temperaturze pokojowej, i przyjmuje minimum z:
- Nośność obliczeniowa pomnożona przez współczynnik redukcyjny dla temperatury, , i podzielona przez współczynnik bezpieczeństwa dla sytuacji pożarowej,
- Nośność obliczeniowa podzielona przez współczynnik bezpieczeństwa dla śrub i spoin,
Tab. 2: Podłużne spoiny pachwinowe


Rys. 5: Analiza parametryczna temperatury dla spoiny podłużnej

Rys. 6: Analiza parametryczna gatunku stali dla spoiny podłużnej

Rys. 7: Analiza parametryczna długości spoiny i grubości gardła dla spoiny podłużnej
Nośność podłużnych spoin pachwinowych jest w większości przypadków nieznacznie niższa (średnio o 4 %) w CBFEM niż w modelu analitycznym. Wyjątkiem jest temperatura 350 °C, z tego samego powodu co w przypadku spoin poprzecznych.
Przykład wzorcowy
Dane wejściowe
Blacha 2-3: Niestandardowy profil I
- Grubość t2-3 = 12 mm
- Szerokość b2-3 = 40 mm
- Stal S355
Blacha 1
- Grubość t1 = 12 mm
- Szerokość b1 = 50 mm
- Stal S355
- Typ modelu N-Vy-Vz
Spoina, poprzeczne spoiny pachwinowe
- Grubość gardła ab = 3 mm
- Długość spoiny Lb = 40 mm
Temperatura: Oba elementy
Wyniki
- Nośność obliczeniowa na rozciąganie FRd = 48 kN

Rys. 8: Przykład wzorcowy dla spawanego połączenia zakładkowego
Inne badania weryfikacyjne można znaleźć w naszym Centrum wsparcia – Weryfikacje.
