Výpočet je určen pro geometrický návrh a pevnostní kontrolu staticky zatížených svarových spojů strojních konstrukcí, vyrobených z uhlíkových ocelí. Program umožňuje návrh více než 50-ti nejběžnějších provedení svarových spojů, namáhaných různými kombinacemi zatížení. Ve výpočtu jsou řešeny následující úlohy:
Návrh spojů s tupými svary.
Návrh spojů s děrovými a žlábkovými svary.
Návrh spojů s bodovými (odporovými) svary.
Pevnostní kontrola navržených spojů.
Program obsahuje tabulku cca. 700 uhlíkových ocelí vhodných ke svařování, dle materiálových norem ANSI, EN, JIS, ISO, DIN, BS, NF, UNI, UNE, SIS, CSA, NBN, NP, NS, ON a ČSN.
Program dále obsahuje rozměrovou tabulku ocelových profilů S, ST, W, WT, C, L podle ASTM/AISI/AISC a T, I, U, L profilů podle DIN/EN/ISO.
Ve výpočtu jsou použita data, postupy, algoritmy a údaje z odborné
literatury a norem AWS, AISC, ANSI, ISO, EN, DIN a dalších.
Seznam norem: prEN 1993-1-8, EN 10024, EN 10034, EN 10055, EN 10056, EN 10279,
DS 952, DIN 15018, DIN 18800, DIN 1024, DIN 1025, DIN 1026, DIN 1028, DIN 1029,
ČSN 050120
Uživatelské rozhraní.
Stáhnout.
Ceník, koupit.
Informace o syntaxi a ovládání výpočtu naleznete v dokumentu "Ovládání, struktura a syntaxe výpočtů".
Informace o účelu, použití a ovládání odstavce "Informace o projektu" naleznete v dokumentu "Informace o projektu".
Svarové spoje jsou pevné, nerozebíratelné spoje založené na principu místního roztavení spojovaných částí působením tepla nebo tlaku. Vlastního spojení součástí lze přitom dosáhnout v zásadě dvojím způsobem:
Optimálním výsledkem procesu svařování by měl být svar, jehož mechanické vlastnosti se budou pokud možno co nejvíce blížit vlastnostem základního materiálu. Podle funkce přitom můžeme svary rozdělit na:
Tento program je určen pro výpočet staticky zatížených svarových spojů strojních konstrukcí, vyrobených z uhlíkových ocelí, pro pracovní teploty v rozsahu -20 až 150°C. Program umožňuje provádět geometrický návrh a pevnostní kontrolu silových spojů s nejběžnějšími typy tavných svarů a spojů s bodovými odporovými svary. Ve výpočtu se neuvažuje náhlý vznik křehkých lomů, změna materiálových vlastností vlivem teploty, vliv vlastních pnutí ani koncentrací napětí ve svaru.
Přesné teoretické řešení silových a pevnostních poměrů představuje u svarových spojů neobyčejně složitý problém a to i u tvarově jednoduchých svarů. Proto jsou běžné technické výpočty založeny na řadě konvencí a zjednodušujících předpokladů. Pro účely pevnostní kontroly se na svařené součásti obvykle pohlíží jako na jednu kompaktní součást s nebezpečným místem (průřezem) v oblasti svaru. Za předpokladu rovnoměrného rozdělení napětí v činném průřezu svaru se pak pro dané zatížení stanoví pouze teoretické jmenovité napětí v určeném průřezu a to bez ohledu na technologické provedení svaru a případné vnitřní pnutí. U spojů s více svary se předpokládá rovnoměrné zatížení jednotlivých svarů.
Pevnostní kontrola spoje je prováděna prostým srovnáním vypočteného jmenovitého napětí s dovoleným napětím svaru. Dovolené napětí svaru "SwA"se přitom obvykle určuje z hodnoty meze kluzu základního materiálu "Re" na základě požadované bezpečnosti.
Při volbě součinitele bezpečnosti "FS" je nutné kromě obecných pravidel používaných pro stanovení bezpečnostních koeficientů přihlédnout také ke specifickým faktorům svarových spojů. Do požadované míry bezpečnosti by se tak měly promítnout všechny skutečnosti, které nebyly při výpočtu jmenovitých napětí brány do úvahy (technologické provedení svaru, jakost svaru, vnitřní pnutí, homogenita svaru, tvar a opracování povrchu svaru, převýšení svaru, podpaly a závary, atd.). V neposlední řadě je nutné vzít do úvahy také směr napětí a anizotropické vlastnosti materiálu v místě svaru. Odlišné vlastnosti materiálu svaru ve směru kolmém a rovnoběžném vedou k odlišným hodnotám koeficientu bezpečnosti v závislosti na typu, provedení a způsobu zatížení svarového spoje.
Z uvedeného je zřejmé, že při pevnostní kontrole svarového spoje bývá obvykle nejsložitější úlohou správná volba koeficientu bezpečnosti. Obecné postupy stanovování koeficientů bezpečnosti naleznete v dokumentu "Koeficienty bezpečnosti", specifická doporučení ke svarovým spojům jsou uvedena na konci této kapitoly. Detailní postupy stanovení jmenovitého napětí jsou pro jednotlivé typy svarů uvedeny v následujících odstavcích.
Tupé svary vznikají ve stykové spáře spojovaných částí a obvykle se používají jako nosné, silové svary. S ohledem na možnost jejich dokonalého provedení je zpravidla nutné provádět úpravu stykových ploch spojovaných částí. Způsob úpravy svarových ploch je přitom dán provedením spoje, tloušťkou svařovaných částí, způsobem svařování a přístupností k místu svaru.
Při návrhu a pevnostní kontrole svarových spojů se svařenec s tupým svarem posuzuje jako celistvá součást s nebezpečným místem v oblasti svaru. Základní charakteristikou spoje pro posouzení jeho únosnosti tedy bude nosný průřez svaru.
Při výpočtu tupých svarů se zpravidla nepřihlíží ke druhu svaru (způsobu úpravy svarových ploch) ani případnému podložení svaru. Nosný průřez tupého svaru je pak určen pouze jeho tloušťkou "a" a délkou "L".
Poznámka: Tento program je určen pro výpočet spojů s celistvými, plně provařenými tupými svary. Doporučené postupy řešení pro speciální případy spojů (částečně provařené svary, přerušované svary, kombinované svary) naleznete na konci této kapitoly.
Výpočtová tloušťka svaru:
Pro určení nosného průřezu se výpočtová tloušťka tupého svaru "a"
bere jako tloušťka slabší ze svařovaných součástí. Převýšení povrchu a kořene
svaru se přitom neuvažuje.
Nosná délka svaru:
U běžně provedených svarů často dochází k výskytu takzvaných "koncových
kráterů". Důsledkem toho je zeslabení průřezu na začátku a konci svaru. Nosná délka svaru pak bude menší než
skutečná délka (o méně kvalitní začátek a konec svaru). U přesnějších výpočtů se
proto doporučuje kontrolovat únosnost svarů jen pro tu část (délku) svaru, která
má předepsaný průřez. Obvyklý způsob stanovení nosné délky "L" je pro
běžné provedení svaru (obr. a) a speciálně upravené svary (obr. b) schematicky
znázorněn na obrázku.
Tip: Tento program je vybaven funkcí automatického výpočtu nosné délky svaru - viz. přepínač na řádku [2.6].
Při pevnostní kontrole tupých svarů je potřeba nejprve stanovit jmenovité napětí v nosném průřezu svaru. V závislosti na daném zatížení jsou určovány jednotlivé složky napětí ve směru kolmém na svar (^) a ve směru souběžném se svarem (ll). Vypočtená jmenovitá napětí přitom nesmí přesáhnout hodnoty napětí dovoleného.
Při stanovení dovolených napětí je nutné respektovat anizotropické vlastnosti materiálu v místě svaru. Odlišné vlastnosti materiálu vedou k odlišným hodnotám dovolených namáhání svaru ve směru kolmém a rovnoběžném.
U spojů namáhaných kombinovaným zatížením se výsledné "ekvivalentní" napětí
ve svaru určí ze vztahu:
který pro sll= 0 můžeme
upravit na:
Vztahy použité pro výpočet jmenovitých napětí jsou (pro dané zatížení a provedení spoje) uvedeny v následující tabulce:
Zatížení | Jmenovité napětí [MPa, psi] |
Tah / tlak
|
|
Smyk
|
|
Ohyb
|
|
Ohyb
|
|
Krut
|
|
Tah
|
|
Tah / tlak
|
|
Smyk
|
|
Ohyb
|
|
Tah / tlak
|
|
Smyk
|
|
Ohyb
|
|
Krut
|
kde:
a .... výpočtová tloušťka svaru [mm, in]
Aw ... nosná plocha průřezu svaru [mm2, in2]
D .... vnější průměr svaru [mm, in]
d .... úhel svaru [°]
F .... působící síla [N, lb]
Fn ... normálná síla [N, lb]
Fs ... smyková síla [N, lb]
L .... nosná délka svaru [mm, in]
M .... ohybový moment [N mm, lb in]
s^ ...
normálné napětí kolmé na směr svaru [MPa, psi]
sll ...
normálné napětí rovnoběžné se směrem svaru [MPa, psi]
T .... kroutící moment [N mm, lb in]
t^ ...
smykové napětí kolmé na směr svaru [MPa, psi]
tll ...
smykové napětí rovnoběžné se směrem svaru [MPa, psi]
Zw ... modul průřezu svaru [mm3, in3]
Spoje s částečně provařenými svary:
Spoje s částečně provařenými tupými svary se obvykle řeší jako svary
koutové, s výpočtovou (účinnou) tloušťkou svaru "a".
Druhým, méně vhodným způsobem řešením, je použití běžného výpočtu tupých svarů s výpočtovou tloušťkou svaru "2a" a adekvátně zvýšenou mírou bezpečnosti.
Spoje se svary kombinovanými:
Spoje s kombinací tupého a koutového svaru se obvykle řeší jako svary tupé s
výpočtovou (účinnou) tloušťkou svaru "a".
Výpočtová tloušťka svaru:
kde pro:
Spoje se svary přerušovanými:
Tento program není primárně uzpůsoben na řešení spojů s přerušovaným svarem. Při
jejich výpočtu proto postupujte v následujících krocích:
1) Odškrtněte přepínač na řádku [2.6]
2) U spojů namáhaných pouze v jednom směru (tahem nebo smykem) kontrolujte spoj
pro nosnou délkou svaru L=L''.
3) U spojů namáhaných ohybem, krutem nebo kombinovaným zatížením kontrolujte
spoj pro plnou délku svaru L=L', přičemž je potřeba vynásobit požadovanou bezpečnost
spoje poměrem délek L'/L''.
Doporučení: U spojů s tupými svary se nedoporučuje používat
přerušovaný svar.
Koutové svary se umisťují podél klínové hrany spojovaných dílců a jejich základním profilem je rovnoramenný pravoúhlý trojúhelník. Používají se obvykle jako nosné, silové svary pro spoje tvaru T, křížové spoje, rohové spoje a pro spojení přeplátované. Svařované součásti není potřeba tvarově upravovat. U staticky zatížených spojů se obvykle používá svar plochý, u dynamicky zatížených spojů je výhodnější svar vydutý, který má menší vrubové účinky.
Při pevnostní kontrole koutových svarů se za nebezpečný (nosný) průřez svaru považuje obdélník, ležící ve středové rovině rozdělující profil svaru na dvě stejné části. Rozměry nosného průřezu koutového svaru jsou vymezeny jeho tloušťkou "a" a délkou "L".
Poznámka: Tento program je určen pro výpočet spojů s celistvými koutovými svary. Doporučené postupy řešení pro spoje s přerušovanými svary nebo se svary kombinovanými naleznete na konci této kapitoly.
Výpočtová tloušťka svaru:
Výpočtová tloušťka koutového svaru "a" je definována jako výška největšího
rovnoramenného trojúhelníka vepsaného do průřezu svaru bez závaru.
Doporučení: Tloušťka koutového svaru se volí v závislosti
na použitém materiálu a tloušťce svařovaných částí. Jelikož jsou v literatuře
uváděny značně rozdílné informace o doporučené tloušťce svaru, postupujte při
volbě tloušťky svaru podle
firemních zvyklostí. Pro přibližné stanovení hodnoty minimální tloušťky
koutového svaru přitom můžete pro ocele pevnosti Rm»370..420
MPa použít orientační vztah:
kde tmin je tloušťka slabší ze spojovaných částí. Pro ocele vyšší
pevnosti (Rm»520 MPa) by měla být tloušťka
svaru zhruba o 1 až 2 mm větší.
Nosná délka svaru:
U běžně provedených svarů často dochází k výskytu takzvaných "koncových
kráterů". Důsledkem toho je zeslabení průřezu na začátku a konci svaru. Nosná délka svaru pak bude menší než
skutečná délka (o méně kvalitní začátek a konec svaru). U přesnějších výpočtů se
proto doporučuje kontrolovat únosnost svarů jen pro tu část (délku) svaru, která
má předepsaný průřez. Obvyklý způsob stanovení nosné délky "L" je
v závislosti na provedení svaru schematicky
znázorněn na obrázku.
Tip: Tento program je vybaven funkcí automatického výpočtu nosné délky svaru - viz. přepínač na řádku [3.12] resp. [4.12].
Doporučení: Délka koutového svaru by se měla pohybovat v rozmezí 5a<
L< 70a. U delších svarů je účelnější použít svar přerušovaný. U velmi dlouhých
svarů (150a<L<400a) namáhaných ve směru svaru je nutné pro účely výpočtu provádět
korekci nosné délky svaru koeficientem:
Stanovení jmenovitého napětí v nosném průřezu koutového svaru je při kombinovaném zatížení a členitějším svaru neobyčejně komplikovaná úloha. Proto se při řešení koutových svarů používá zjednodušená metoda, u které se pro účely výpočtu sklápí nosný průřez svaru do roviny připojení součástí. V závislosti na daném zatížení jsou pak určovány jednotlivé složky napětí v tomto sklopeném průřezu a to ve směru kolmém na svar (^) a ve směru souběžném se svarem (ll). Součástí této konvence je i předpoklad, že všechny takto určené složky budou mít ve skutečnosti charakter smykového napětí. Vypočtená jmenovitá napětí pak tedy nesmí přesáhnout hodnoty dovoleného napětí materiálu ve smyku.
Při stanovení dovolených napětí je nutné respektovat anizotropické vlastnosti materiálu v místě svaru. Odlišné vlastnosti materiálu vedou k odlišným hodnotám dovolených namáhání svaru ve směru kolmém a rovnoběžném.
Obecný způsob řešení spojů s koutovými svary je dále předveden na typickém příkladu připojení nosníku oboustranným koutovým svarem.
V závislosti na působícím zatížení můžeme pro určení jednotlivých složek
napětí v bodě "A" svaru použít následující vztahy:
- zatížení normálnou silou Fz:
- zatížení ohybovým momentem M:
- zatížení smykovou silou Fx:
- zatížení smykovou silou Fy:
- zatížení kroutícím momentem T:
kde:
Aw ... nosná plocha průřezu svaru [mm2, in2]
Iw ... kvadratický moment průřezu svaru [mm4, in4]
Jw ... polární kvadratický moment průřezu svaru [mm4, in4]
s^ ...
normálné napětí kolmé na směr svaru [MPa, psi]
sll ...
normálné napětí rovnoběžné se směrem svaru [MPa, psi]
t^ ...
smykové napětí kolmé na směr svaru [MPa, psi]
tll ...
smykové napětí rovnoběžné se směrem svaru [MPa, psi]
U spojů namáhaných kombinovaným zatížením se výsledné "ekvivalentní" napětí
ve svaru určí ze vztahu:
který pro sll= 0 můžeme
upravit na:
Průřezové charakteristiky pro vybrané základní tvary svarových skupin
naleznete v následující tabulce. Pro určení polárního kvadratického momentu
průřezu svaru můžete použít vztah:
Tvar | Aw [mm2, in2] | IwX [mm4, in4] | IwY [mm4, in4] |
Těžiště svarové skupiny: | |||
kde:
a .... výpočtová tloušťka svaru [mm, in]
B .... šířka svarové skupiny [mm, in]
D .... vnitřní průměr svaru [mm, in]
H .... výška svarové skupiny [mm, in]
L .... délka svaru [mm, in]
s .... tloušťka stojiny [mm, in]
t .... tloušťka příruby [mm, in]
Spoje se svary kombinovanými:
Spoje s kombinací tupého a koutového svaru se obvykle řeší jako svary tupé s
výpočtovou (účinnou) tloušťkou svaru "a".
Výpočtová tloušťka svaru:
kde pro:
Spoje se svary přerušovanými:
Tento program není primárně uzpůsoben na řešení spojů s přerušovaným svarem. Při
jejich výpočtu proto postupujte v následujících krocích:
1) Odškrtněte přepínač na řádku [3.12] resp. [4.12].
2) U spojů namáhaných pouze v jednom směru (tahem nebo smykem) kontrolujte spoj
pro nosnou délkou svaru L=L''.
3) U spojů namáhaných ohybem, krutem nebo kombinovaným zatížením kontrolujte
spoj pro plnou délku svaru L=L', přičemž je potřeba vynásobit požadovanou bezpečnost
spoje poměrem délek L'/L''.
Děrové a žlábkové svary se zpravidla používají u přeplátovaných spojů. Nejsou vhodné pro přenášení velkých sil a zejména se nehodí pro dynamicky namáhané spoje. Spoj je tvořen svarem na stěnách kruhových nebo oválných otvorů a ve stykové ploše přilehlé části. Díry a žlábky menších rozměrů jsou obvykle zcela vyplněny svarem.
Tyto svary nejsou příliš vhodné pro připojení silných plechů a obvykle se používají pouze pro slabší plechy s tloušťkou do cca. 15 mm. Z hlediska namáhání jsou přitom výhodnější svary žlábkové díky kvalitnějšímu provedení závaru kořene svaru. Dokonalejší provedení svaru a tedy i lepší pevnostní charakteristiku spoje lze docílit také pomocí šikmých stěn otvorů.
Doporučené rozměry svarů:
Průměr díry ... d ≥ 2s
Šířka drážky ... d ≥ 2s
Délka drážky ... L ≥ 2d
U děrových a žlábkových svarů dochází ke dvěma typům poškození:
1) usmyknutí v základové ploše svaru
2) vytržení v obvodové ploše svaru
Při pevnostní kontrole je potřeba posoudit oba možné typy poškození. Výsledné
jmenovité napětí ve svaru tedy určíme ze vztahu:
Smykové napětí v základové ploše svaru:
Smykové napětí v obvodové ploše svaru:
Velikosti výpočtových ploch svaru Aw jsou pro oba typy svarů uvedeny v tabulce:
Děrové svary | Žlábkové svary | |
Základová plocha svaru [mm2, in2] | ||
Obvodová plocha svaru [mm2, in2] |
kde:
F .... působící síla [N, lb]
d .... průměr díry resp. šířka drážky [mm, in]
i ..... počet svarů ve spoji
L .... délka drážky [mm, in]
s .... tloušťka plechu [mm, in]
Odporové svary bodové se zpravidla používají ke spojení tenkých plechů a
tenkostěnných dílců. Jejich využití je velmi výhodné zvláště v sériové výrobě.
Spoje s bodovými svary nejsou příliš vhodné pro přenášení velkých sil. Z
hlediska způsobu namáhání rozlišujeme dva základní typy spojů s bodovými svary:
- spoje se svary namáhanými na střih (přeplátované spoje)
- spoje se svary namáhanými na odtržení (tahem)
V technické praxi se u spojů s odporovými svary obvykle připouští spojení nejvýše 3 součásti s maximální celkovou tloušťkou do cca. 15 mm. Poměr tloušťek jednotlivých částí přitom nemá překročit hodnotu 1:3. Vůči vnější síle se mají svary situovat pokud možno tak, aby byly vždy namáhány pouze na střih. Bodové svary namáhané tahem mají podstatně nižší únosnost, proto se jejich použití nedoporučuje. Přeplátované spoje lze realizovat jako jednostřižné nebo dvojstřižné. Ve směru působící síly by přitom mělo být umístěno nejméně 2 a nejvíce 5 bodových spojů.
Doporučené rozměry svarů:
Průměr bodového svaru ... d »
5 s0.5
Rozteč mezi sousedními svary ... t1 »
(2..3) d
Vzdálenost svaru od okraje plechu ... t2 ≥ 2d
Při pevnostní kontrole se u bodových svarů provádějí následné kontroly:
1) Kontrola svaru proti vytržení ve válcové ploše
2) Kontrola svaru na střih (u přeplátovaných spojů)
3) Kontrola svaru na odtržení (u svarů namáhaných tahem)
Ve výpočtu se vychází z předpokladu rovnoměrného rozdělení síly F na všechny
svary. Výsledné jmenovité napětí ve svaru pak určíme ze vztahu:
Smykové napětí ve válcové ploše svaru:
Smykové napětí v průřezu svaru:
Normálové napětí v průřezu svaru:
kde:
Awa ... plocha průřezu bodového svaru [mm2, in2]
Awc ... válcová plocha svaru [mm2, in2]
F .... působící síla [N, lb]
d .... průměr bodového svaru [mm, in]
i ..... počet bodových svarů ve spoji
s .... tloušťka slabšího plechu [mm, in]
Přesné teoretické řešení silových a pevnostních poměrů představuje u svarových spojů neobyčejně složitý problém a to i u tvarově jednoduchých svarů. Proto jsou běžné technické výpočty založeny na řadě konvencí a zjednodušujících předpokladů. To logicky vede k určité nejednotnosti modelů řešení v praxi obvykle používaných. Z tohoto důvodu je program vybaven možností volby tří různých výpočetních postupů.
Ačkoliv postupují všechny tři uvedené metody v podstatě obdobně při vlastním teoretickém řešení napjatosti ve vyšetřovaném místě svaru, rozcházejí se v přístupu, jakým vyhodnocují celkovou únosnost navrženého spoje. Proto také každá výpočetní metoda operuje s vlastní, kvalitativně odlišnou mírou bezpečnosti. Volba vhodné metody pak bude záležet na konkrétních požadavcích a zkušenostech uživatele.
Detailní popis jednotlivých výpočtových metod je uveden v následujících odstavcích.
Tato metoda představuje obecný způsob řešení svarových spojů a je založena na nejčastěji v literatuře uváděných výpočetních postupech u svarových spojů strojních součástí.
V závislosti na daném
Požadovaná bezpečnost svarového spoje tedy představuje poměr mezi hodnotou meze
kluzu základního materiálu a hodnotou maximálního přípustného namáhání daného
konkrétního svaru.
Nevýhodou této metody je poměrně komplikovaný postup při stanovení vyhovující minimální hodnoty míry bezpečnosti. Kromě běžných (kvalitativních) měřítek je při volbě požadované bezpečnosti nutné přihlédnout také ke specifickým faktorům daného konkrétního svarového spoje (typ, provedení a způsob zatížení spoje). Požadovanou bezpečnost na mezi kluzu "FSy" pak určujeme jako součin dvou koeficientů bezpečnosti FSy = FS1 * FS2.
Koeficient bezpečnosti FS1:
Závisí na směru působícího napětí a anizotropických vlastnostech
materiálu ve vyšetřovaném místě svaru. V jeho hodnotě by měly být zohledněny
také technologické parametry svaru. S ohledem na typ, provedení a způsob
zatížení spoje se volí v rozmezí 1 až 2.
Koeficient bezpečnosti FS2:
Zohledňuje kvalitativní parametry. S ohledem na přesnost a věrohodnost
vstupních informací, důležitost spoje, jakost výroby, provozní podmínky a
přesnost výpočtu se obvykle volí v rozmezí 1.1 až 2.
Tato metoda je rozšířením základní výpočtové metody a přináší určité
zjednodušení do oblasti posuzování únosnosti navrženého spoje. Stejně jako u
předcházející metody jsou i zde nejprve
V závislosti na působícím napětí se výsledné
srovnávací napětí určí pro dané převodní koeficienty "a"
z následujících vztahů:
- při jednoosé napjatosti
- při víceosé napjatosti tupých svarů
- při víceosé napjatosti koutových svarů
Požadovaná bezpečnost na mezi kluzu "FSy" bude u této metody zohledňovat
pouze kvalitativní parametry svarového spoje. S ohledem na přesnost a
věrohodnost vstupních informací, důležitost spoje, jakost výroby, provozní
podmínky a přesnost výpočtu se obvykle volí v rozmezí 1.1 až 2.
Nejkomplikovanější úlohou u pevnostní kontroly svarových spojů bývá obvykle určení správné hodnoty dovoleného namáhání svaru. Logickým důsledkem je pak skutečnost že právě v oblasti stanovení dovolených napětí se vyskytují nejmarkantnější rozdíly mezi různými doporučenými postupy používanými v technické praxi.
Předchozí výpočtové metody kontrolují únosnost spoje prostým srovnáním vypočtených napětí s mezí kluzu základního materiálu. Neumožňují tak přímo řešit požadavek pevnostní kontroly pro známe, normou nebo firemními postupy předepsané hodnoty dovoleného napětí svaru. Tato metoda proto vychází vstříc uživatelům, kteří chtějí využít tento program pro návrh spoje a zároveň potřebují dodržet předepsané postupy pevnostní kontroly.
Na rozdíl od předchozích metod je u této metody pevnostní kontrola prováděna
srovnáním vypočtených napětí s hodnotou dovoleného napětí "SwA"
definovanou přímo uživatelem. Podmínku únosnosti svarového spoje pak můžeme
popsat vztahem:
Jelikož je požadovaný stupeň bezpečnosti obvykle zahrnut již v hodnotě
předepsaného dovoleného napětí, má zde použitá míra bezpečnosti "FS" charakter
pomocné veličiny a vyjadřuje pouze určitý stupeň "předimenzování"
navrhovaného spoje. Hodnota bezpečnosti "FS" tak bude odvislá od uživatelem
použitého postupu pro stanovení dovoleného napětí a obvykle bývá FS≥1.
Typický výpočet / návrh spoje se skládá z následujících kroků:
V tomto odstavci nastavte řídící parametry výpočtu (výpočetní metoda a jednotky výpočtu) a vyberte odpovídající materiál spojovaných částí.
Ve výběrovém seznamu vyberte požadovanou soustavu jednotek výpočtu. Při přepnutí jednotek budou okamžitě přepočítány všechny hodnoty.
Přesné teoretické řešení silových a pevnostních poměrů představuje u svarových spojů neobyčejně složitý problém a to i u tvarově jednoduchých svarů. Proto jsou běžné technické výpočty založeny na řadě konvencí a zjednodušujících předpokladů. To logicky vede k určité nejednotnosti modelů řešení v praxi obvykle používaných. Z tohoto důvodu je program vybaven možností volby ze tří různých výpočetních postupů.
Ačkoliv postupují všechny tři uvedené metody v podstatě obdobně při vlastním teoretickém řešení napjatosti ve vyšetřovaném místě svaru, rozcházejí se v přístupu, jakým vyhodnocují celkovou únosnost navrženého spoje. Proto také každá výpočetní metoda operuje s vlastní, kvalitativně odlišnou mírou bezpečnosti. Volba vhodné metody pak bude záležet na konkrétních požadavcích a zkušenostech uživatele.
Zvolenou výpočetní metodu vyberte zapnutím příslušného přepínače. U vybrané metody pak zadejte požadovanou bezpečnost spoje.
Tato metoda představuje obecný způsob řešení svarových spojů a je založena na nejčastěji v literatuře uváděných výpočetních postupech u svarových spojů strojních součástí.
V závislosti na daném
Nevýhodou této metody je poměrně komplikovaný postup při stanovení vyhovující minimální hodnoty míry bezpečnosti. Kromě běžných (kvalitativních) měřítek je při volbě požadované bezpečnosti nutné přihlédnout také ke specifickým faktorům daného konkrétního svarového spoje (typ, provedení a způsob zatížení spoje). Požadovanou bezpečnost na mezi kluzu "FSy" pak určujeme jako součin dvou koeficientů bezpečnosti FSy = FS1 * FS2.
Koeficient bezpečnosti FS1:
Závisí na směru působícího napětí a anizotropických vlastnostech
materiálu ve vyšetřovaném místě svaru. V jeho hodnotě by měly být zohledněny
také technologické parametry svaru.
Tupé svary | |
- namáhané tlakem | 1 |
- namáhané tahem / ohybem | 1 ... 1.2 |
- namáhané smykem | 1.4 ... 1.5 |
* vyšší hodnoty - jednostranně provařené
svary, neopracované svary, ruční svařování elektrickým obloukem nebo
plamenem * nižší hodnoty - oboustranně provařené svary, opracované a podložené svary, automatické svařování v CO2 nebo pod tavidlem, elektrostruskové svařování |
|
Koutové svary | |
- čelní svary | 1.2 ... 1.5 |
- boční svary | 1.3 ... 1.6 |
* vyšší hodnoty - ploché svary,
neobrobené svary, svary bez závaru, svary větší tloušťky, ruční svařování
* nižší hodnoty - vyduté svary, svary ze závarem, svary menší tloušťky, automatické svařování v CO2 nebo pod tavidlem |
|
Děrové a žlábkové svary | |
- namáhané smykem | 1.5 ... 2 |
* vyšší hodnoty - svary s
kolmými stěnami, ruční svařování elektrickým obloukem * nižší hodnoty - svary se skosenými stěnami, svařování v CO2 nebo pod tavidlem |
|
Bodové odporové svary | |
- namáhané na střih | 1.5 |
- namáhané na odtržení | 2 |
Koeficient bezpečnosti FS2:
Zohledňuje kvalitativní parametry. S ohledem na přesnost a věrohodnost
vstupních informací, důležitost spoje, jakost výroby, provozní podmínky a
přesnost výpočtu se obvykle volí v rozmezí 1.1 až 2.
1.1 ... 1.3 | - velmi přesné vstupní informace - dokonalá znalost materiálových charakteristik - vysoká jakost a přesné dodržení technologie výroby - vysoce kvalitní svary bez vnitřních pnutí - svařování prováděno jen velmi zkušenými, certifikovanými svářeči - kvalita svaru zaručena detailní výstupní kontrolu (prozařování, magnetické zkoušky, ultrazvuk, ..) - nevýznamné spoje, jejichž porušení nemá žádné zvláštní následky |
1.3 ... 1.6 | - méně přesný výpočet bez experimentálního ověření - menší přesnost v technologii výroby - svary běžné jakosti - svařování prováděno kvalifikovanými svářeči - svary s běžnou výstupní kontrolou - méně důležité spoje |
1.6 ... 2.0 | - snížená přesnost výpočtů - přibližné stanovení materiálových charakteristik - nepřesné znalosti o skutečném působení vnějšího zatížení - svary se zvýšeným rizikem výskytu vnitřních pnutí - svary s nezaručenou jakostí - velmi důležité spoje, jejichž porušení by mělo za následek ohrožení lidského života nebo vysoké materiální ztráty |
Poznámka: U spojů pracujících v agresivním prostředí nebo za vysokých teplot jsou používány i vyšší hodnoty koeficientu bezpečnosti FS2.
Tato metoda je rozšířením základní výpočtové metody a přináší určité
zjednodušení do oblasti posuzování únosnosti navrženého spoje. Stejně jako u
předcházející metody jsou i zde nejprve
1.1 ... 1.3 | - velmi přesné vstupní informace - dokonalá znalost materiálových charakteristik - vysoká jakost a přesné dodržení technologie výroby - vysoce kvalitní svary bez vnitřních pnutí - svařování prováděno jen velmi zkušenými, certifikovanými svářeči - kvalita svaru zaručena detailní výstupní kontrolu (prozařování, magnetické zkoušky, ultrazvuk, ..) - nevýznamné spoje, jejichž porušení nemá žádné zvláštní následky |
1.3 ... 1.6 | - méně přesný výpočet bez experimentálního ověření - menší přesnost v technologii výroby - svary běžné jakosti - svařování prováděno kvalifikovanými svářeči - svary s běžnou výstupní kontrolou - méně důležité spoje |
1.6 ... 2.0 | - snížená přesnost výpočtů - přibližné stanovení materiálových charakteristik - nepřesné znalosti o skutečném působení vnějšího zatížení - svary se zvýšeným rizikem výskytu vnitřních pnutí - svary s nezaručenou jakostí - velmi důležité spoje, jejichž porušení by mělo za následek ohrožení lidského života nebo vysoké materiální ztráty |
Poznámka: U spojů pracujících v agresivním prostředí nebo za vysokých teplot jsou používány i vyšší hodnoty koeficientu bezpečnosti FSy.
Nejkomplikovanější úlohou u pevnostní kontroly svarových spojů bývá obvykle určení správné hodnoty dovoleného namáhání svaru. Logickým důsledkem je pak skutečnost že právě v oblasti stanovení dovolených napětí se vyskytují nejmarkantnější rozdíly mezi různými doporučenými postupy používanými v technické praxi.
Předchozí výpočtové metody kontrolují únosnost spoje prostým srovnáním vypočtených napětí s mezí kluzu základního materiálu. Neumožňují tak přímo řešit požadavek pevnostní kontroly pro známe, normou nebo firemními postupy předepsané hodnoty dovoleného napětí svaru. Tato metoda proto vychází vstříc uživatelům, kteří chtějí využít tento program pro návrh spoje a zároveň potřebují dodržet předepsané postupy pevnostní kontroly.
Na rozdíl od předchozích metod je u této metody pevnostní kontrola prováděna srovnáním vypočtených napětí s hodnotou dovoleného napětí "SwA" definovanou přímo uživatelem. Jelikož je požadovaný stupeň bezpečnosti obvykle zahrnut již v hodnotě předepsaného dovoleného napětí, má zde použitá míra bezpečnosti "FS" charakter pomocné veličiny a vyjadřuje pouze určitý stupeň "předimenzování" navrhovaného spoje. Hodnota bezpečnosti "FS" tak bude odvislá od uživatelem použitého postupu pro stanovení dovoleného napětí a obvykle bývá FS≥1.
Tento odstavec slouží k výběru vhodného materiálu spojovaných částí.
Seznam v řádku [1.10] je určen k volbě požadované materiálové normy. Vlastní materiál spojovaných částí vyberte ze seznamu [1.11]. Prvních pět řádků seznamu je vyhrazeno pro uživatelem definované materiály. Informace o nastavení vlastních materiálů naleznete v dokumentu "Úpravy sešitu (výpočtu)". Další řádky seznamu obsahují výběr materiálů pro aktuálně nastavenou normu [1.10].
Ze seznamu zvolte požadovanou národní normu pro výběr materiálu spoje.
Tento odstavec je určen pro geometrický návrh a pevnostní kontrolu spojů s tupými svary.
Tupé svary vznikají ve stykové spáře spojovaných částí a obvykle se používají jako nosné, silové svary. S ohledem na možnost jejich dokonalého provedení je zpravidla nutné provádět úpravu stykových ploch spojovaných částí. Způsob úpravy svarových ploch je přitom dán tloušťkou svařovaných částí, způsobem svařování a přístupností k místu svaru.
Postup návrhu spoje:
Požadovaný typ spoje zvolte zapnutím přepínače u příslušného obrázku.
V tomto odstavci zadejte všechny potřebné rozměry spoje.
U běžně provedených svarů často dochází k výskytu takzvaných "koncových kráterů". Důsledkem toho je zeslabení průřezu na začátku a konci svaru. Nosná délka svaru pak bude menší než skutečná délka (o méně kvalitní začátek a konec svaru). U přesnějších výpočtů se proto doporučuje kontrolovat únosnost svarů jen pro tu část (délku) svaru, která má předepsaný průřez.
Zaškrtnutím tohoto přepínače docílíte toho, aby při pevnostní kontrole spoje byla ve výpočtu uvažována pouze nosná délka svaru. Velikost nosné délky přitom bude programem stanovena automaticky ze zadaných rozměrů. Pokud zůstane zaškrtávací tlačítko vypnuté, bude únosnost svaru počítána přímo pro rozměry spoje nastavené v odstavci [2.2].
Zaškrtnutím příslušných zaškrtávacích tlačítek v levé části tohoto odstavce nastavte odpovídající kombinaci zatížení spoje. U vybraných zatížení pak zadejte jejich velikost.
Při použití "Základní výpočtové metody" nebo "Metody převodních koeficientů" (viz. [1.3] resp. [1.5]) je pevnostní kontrola spoje prováděna srovnáním vypočteného teoretického napětí ve svaru [2.16] s mezí kluzu vybraného materiálu spoje [2.14]. Má-li spoj vyhovovat, musí být výsledná bezpečnost na mezi kluzu [2.17] větší než bezpečnost požadovaná ([1.4] resp. [1.6]).
Pokud ve výpočtu používáte "Metodu dovolených napětí" (viz. [1.7]), bude pevnostní kontrola spoje provedena srovnáním vypočteného teoretického napětí [2.16] s napětím dovoleným [2.15]. Má-li spoj vyhovovat, musí být výsledná míra bezpečnosti [2.17] větší než bezpečnost požadovaná [1.8].
Pokud ve výpočtu používáte "Metodu dovolených napětí" (viz. [1.7]), zadejte v tomto řádku velikost dovoleného napětí materiálu spoje. Tato hodnota následně slouží ke stanovení míry bezpečnosti [2.17] navrženého spoje.
Koutové svary se umisťují podél klínové hrany spojovaných dílců a jejich základním profilem je rovnoramenný pravoúhlý trojúhelník. Používají se obvykle jako nosné, silové svary pro spoje tvaru T, křížové spoje, rohové spoje a pro spojení přeplátované. Svařované součásti není potřeba tvarově upravovat. U staticky zatížených spojů se obvykle používá svar plochý, u dynamicky zatížených spojů je výhodnější svar vydutý, který má menší vrubové účinky.
Tato část výpočtu je určena pro geometrický návrh a pevnostní kontrolu spojů s koutovými svary, zatíženými v rovině spoje. Typickým příkladem těchto spojů jsou přeplátované spoje nebo oboustranné připojení krátkých tuhých nosníků.
Postup návrhu spoje:
Požadované provedení spoje (tvar svarové skupiny) zvolte zapnutím přepínače u příslušného obrázku.
V tomto odstavci zadejte všechny potřebné rozměry spoje.
Výpočtová tloušťka koutového svaru je definována jako výška největšího rovnoramenného trojúhelníka vepsaného do průřezu svaru bez závaru.
Tento odstavec slouží k usnadnění zadání (automatickému vyplnění) odpovídajících rozměrů spoje [3.2] u spojů s přivařenými nosníky normalizovaných profilů.
Při výběru profilu postupujte v následujícím pořadí:
U běžně provedených svarů často dochází k výskytu takzvaných "koncových kráterů". Důsledkem toho je zeslabení průřezu na začátku a konci svaru. Nosná délka svaru pak bude menší než skutečná délka (o méně kvalitní začátek a konec svaru). U přesnějších výpočtů se proto doporučuje kontrolovat únosnost svarů jen pro tu část (délku) svaru, která má předepsaný průřez.
Zaškrtnutím tohoto přepínače docílíte toho, aby při pevnostní kontrole spoje byla ve výpočtu uvažována pouze nosná délka svaru. Velikost nosné délky přitom bude programem stanovena automaticky ze zadaných rozměrů. Pokud zůstane zaškrtávací tlačítko vypnuté, bude únosnost svaru počítána přímo pro rozměry spoje nastavené v odstavci [3.2].
Toto zaškrtávací tlačítko zaškrtněte pouze tehdy, pokud je spoj realizován koutovým svarem vytvořeným na vnitřním obvodu jedné ze spojovaných součástí.
Požadované provedení spoje zvolte výběrem z rozbalovacího seznamu.
Zaškrtnutím příslušných zaškrtávacích tlačítek v levé části tohoto odstavce nastavte odpovídající kombinaci zatížení spoje. U vybraných zatížení pak zadejte jejich velikost.
Při použití "Základní výpočtové metody" nebo "Metody převodních koeficientů" (viz. [1.3] resp. [1.5]) je pevnostní kontrola spoje prováděna srovnáním maximální hodnoty vypočtených teoretických napětí [3.27 - 3.30] s mezí kluzu vybraného materiálu spoje [3.25]. Má-li spoj vyhovovat, musí být výsledná bezpečnost na mezi kluzu [3.31] větší než bezpečnost požadovaná ([1.4] resp. [1.6]).
Pokud ve výpočtu používáte "Metodu dovolených napětí" (viz. [1.7]), bude pevnostní kontrola spoje provedena srovnáním maximální hodnoty vypočtených teoretických napětí [3.27 - 3.30] s napětím dovoleným [3.26]. Má-li spoj vyhovovat, musí být výsledná míra bezpečnosti [3.31] větší než bezpečnost požadovaná [1.8].
Pokud ve výpočtu používáte "Metodu dovolených napětí" (viz. [1.7]), zadejte v tomto řádku velikost dovoleného napětí materiálu spoje. Tato hodnota následně slouží ke stanovení míry bezpečnosti [3.31] navrženého spoje.
Koutové svary se umisťují podél klínové hrany spojovaných dílců a jejich základním profilem je rovnoramenný pravoúhlý trojúhelník. Používají se obvykle jako nosné, silové svary pro spoje tvaru T, křížové spoje, rohové spoje a pro spojení přeplátované. Svařované součásti není potřeba tvarově upravovat. U staticky zatížených spojů se obvykle používá svar plochý, u dynamicky zatížených spojů je výhodnější svar vydutý, který má menší vrubové účinky.
Tato část výpočtu je určena pro geometrický návrh a pevnostní kontrolu spojů s koutovými svary, zatíženými v rovině kolmé na rovinu spoje. Typickým příkladem těchto spojů je připojení nosníků k základové desce (T-spoj).
Postup návrhu spoje:
Požadované provedení spoje (tvar svarové skupiny) zvolte zapnutím přepínače u příslušného obrázku.
V tomto odstavci zadejte všechny potřebné rozměry spoje.
Výpočtová tloušťka koutového svaru je definována jako výška největšího rovnoramenného trojúhelníka vepsaného do průřezu svaru bez závaru.
Tento odstavec slouží k usnadnění zadání (automatickému vyplnění) odpovídajících rozměrů spoje [4.2] u spojů s přivařenými nosníky normalizovaných profilů.
Při výběru profilu postupujte v následujícím pořadí:
U běžně provedených svarů často dochází k výskytu takzvaných "koncových kráterů". Důsledkem toho je zeslabení průřezu na začátku a konci svaru. Nosná délka svaru pak bude menší než skutečná délka (o méně kvalitní začátek a konec svaru). U přesnějších výpočtů se proto doporučuje kontrolovat únosnost svarů jen pro tu část (délku) svaru, která má předepsaný průřez.
Zaškrtnutím tohoto přepínače docílíte toho, aby při pevnostní kontrole spoje byla ve výpočtu uvažována pouze nosná délka svaru. Velikost nosné délky přitom bude programem stanovena automaticky ze zadaných rozměrů. Pokud zůstane zaškrtávací tlačítko vypnuté, bude únosnost svaru počítána přímo pro rozměry spoje nastavené v odstavci [4.2].
U přivařených nosníků, zatížených ohybovým momentem, vzniká ve svaru normálové napětí, jehož průběh je znázorněn na obrázku. Maximální napětí přitom působí v krajních bodech svarové skupiny, nejvíce vzdálených od neutrální osy.
Jak je vidět na obrázku, napětí v horním svaru působí ve směru odtržení nosníku a má tedy charakter tahového napětí. Napětí ve spodním svaru pak bude mít charakter tlakového napětí. U svarů souměrných podle neutrální osy bude velikost obou napětí shodná, u nesouměrných svarů může nabývat větších hodnot tlakové napětí. Z hlediska únosnosti svarového spoje má však u takto připojených nosníků obvykle větší význam tahové napětí.
U běžného výpočtu posuzuje program při pevnostní kontrole maximální vypočtené napětí bez ohledu na jeho směr. Zaškrtnutím tohoto přepínače potlačíte kontrolu tlakových (záporných) napětí. Při pevnostní kontrole pak bude program posuzovat pouze tahové (kladné) napětí.
Zaškrtnutím příslušných zaškrtávacích tlačítek v levé části tohoto odstavce nastavte odpovídající kombinaci zatížení spoje. U vybraných zatížení pak zadejte jejich velikost.
Při použití "Základní výpočtové metody" nebo "Metody převodních koeficientů" (viz. [1.3] resp. [1.5]) je pevnostní kontrola spoje prováděna srovnáním maximální hodnoty vypočtených teoretických napětí [4.28, 4.28] s mezí kluzu vybraného materiálu spoje [4.25]. Má-li spoj vyhovovat, musí být výsledná bezpečnost na mezi kluzu [4.29] větší než bezpečnost požadovaná ([1.4] resp. [1.6]).
Pokud ve výpočtu používáte "Metodu dovolených napětí" (viz. [1.7]), bude pevnostní kontrola spoje provedena srovnáním maximální hodnoty vypočtených teoretických napětí [4.27, 4.28] s napětím dovoleným [4.26]. Má-li spoj vyhovovat, musí být výsledná míra bezpečnosti [4.29] větší než bezpečnost požadovaná [1.8].
Pokud ve výpočtu používáte "Metodu dovolených napětí" (viz. [1.7]), zadejte v tomto řádku velikost dovoleného napětí materiálu spoje. Tato hodnota následně slouží ke stanovení míry bezpečnosti [4.29] navrženého spoje.
Tento odstavec je určen pro geometrický návrh a pevnostní kontrolu spojů s děrovými a žlábkovými svary.
Děrové a žlábkové svary se zpravidla používají u přeplátovaných spojů. Nejsou vhodné pro přenášení velkých sil a zejména se nehodí pro dynamicky namáhané spoje. Spoj je tvořen svarem na stěnách kruhových nebo oválných otvorů a ve stykové ploše přilehlé části. Díry a žlábky menších rozměrů jsou obvykle zcela vyplněny svarem.
Tyto svary nejsou příliš vhodné pro připojení silných plechů a obvykle se používají pouze pro slabší plechy s tloušťkou do cca. 15 mm. Z hlediska namáhání jsou přitom výhodnější svary žlábkové díky kvalitnějšímu provedení závaru kořene svaru. Dokonalejší provedení svaru a tedy i lepší pevnostní charakteristiku spoje lze docílit také pomocí šikmých stěn otvorů.
Postup návrhu spoje:
Požadovaný typ spoje vyberte z rozbalovacího seznamu.
V tomto odstavci zadejte všechny potřebné rozměry spoje.
V řádku [5.8] zadejte odpovídající velikost zatížení spoje.
Při použití "Základní výpočtové metody" nebo "Metody převodních koeficientů" (viz. [1.3] resp. [1.5]) je pevnostní kontrola spoje prováděna srovnáním maximální hodnoty vypočtených teoretických napětí [5.12, 5.13] s mezí kluzu vybraného materiálu spoje [5.10]. Má-li spoj vyhovovat, musí být výsledná bezpečnost na mezi kluzu [5.14] větší než bezpečnost požadovaná ([1.4] resp. [1.6]).
Pokud ve výpočtu používáte "Metodu dovolených napětí" (viz. [1.7]), bude pevnostní kontrola spoje provedena srovnáním maximální hodnoty vypočtených teoretických napětí [5.12, 5.13] s napětím dovoleným [5.11]. Má-li spoj vyhovovat, musí být výsledná míra bezpečnosti [5.14] větší než bezpečnost požadovaná [1.8].
Pokud ve výpočtu používáte "Metodu dovolených napětí" (viz. [1.7]), zadejte v tomto řádku velikost dovoleného napětí materiálu spoje. Tato hodnota následně slouží ke stanovení míry bezpečnosti [5.14] navrženého spoje.
Tento odstavec je určen pro geometrický návrh a pevnostní kontrolu spojů s bodovými svary.
Odporové svary bodové se zpravidla používají ke spojení tenkých plechů a
tenkostěnných dílců. Jejich využití je velmi výhodné zvláště v sériové výrobě.
Spoje s bodovými svary nejsou příliš vhodné pro přenášení velkých sil. Z
hlediska způsobu namáhání rozlišujeme dva základní typy spojů s bodovými svary:
- spoje se svary namáhanými na střih (přeplátované spoje)
- spoje se svary namáhanými na odtržení (tahem)
V technické praxi se u spojů s odporovými svary obvykle připouští spojení nejvýše 3 součásti s maximální celkovou tloušťkou do cca. 15 mm. Poměr tloušťek jednotlivých částí přitom nemá překročit hodnotu 1:3. Vůči vnější síle se mají svary situovat pokud možno tak, aby byly vždy namáhány pouze na střih. Bodové svary namáhané tahem mají podstatně nižší únosnost, proto se jejich použití nedoporučuje. Přeplátované spoje lze realizovat jako jednostřižné nebo dvojstřižné. Ve směru působící by přitom mělo být umístěno nejméně 2 a nejvíce 5 bodových spojů.
Postup návrhu spoje:
Požadovaný typ spoje zvolte zapnutím přepínače u příslušného obrázku.
V tomto odstavci zadejte všechny potřebné rozměry spoje.
V řádku [6.7] zadejte odpovídající velikost zatížení spoje.
Při použití "Základní výpočtové metody" nebo "Metody převodních koeficientů" (viz. [1.3] resp. [1.5]) je pevnostní kontrola spoje prováděna srovnáním maximální hodnoty vypočtených teoretických napětí [6.11, 6.12] s mezí kluzu vybraného materiálu spoje [6.9]. Má-li spoj vyhovovat, musí být výsledná bezpečnost na mezi kluzu [6.13] větší než bezpečnost požadovaná ([1.4] resp. [1.6]).
Pokud ve výpočtu používáte "Metodu dovolených napětí" (viz. [1.7]), bude pevnostní kontrola spoje provedena srovnáním maximální hodnoty vypočtených teoretických napětí [6.11, 6.12] s napětím dovoleným [6.10]. Má-li spoj vyhovovat, musí být výsledná míra bezpečnosti [6.13] větší než bezpečnost požadovaná [1.8].
Pokud ve výpočtu používáte "Metodu dovolených napětí" (viz. [1.7]), zadejte v tomto řádku velikost dovoleného napětí materiálu spoje. Tato hodnota následně slouží ke stanovení míry bezpečnosti [6.13] navrženého spoje.
Informace o nastavení parametrů výpočtu a nastavení jazyka naleznete v dokumentu "Nastavení výpočtů, změna jazyka".
V závislosti na použité výpočetní metodě (viz. hlavní výpočet [1.2]) můžete v této části nastavit některé parametry ovlivňující vlastní výpočet svarových spojů. V odstavci [3.1] je možné nastavit požadovanou velikost koeficientů používaných u "Metody převodních koeficientů". Odstavec [3.10] slouží k nastavení základních parametrů výpočtu pro "Metodu dovolených napětí".
V tomto odstavci nastavte hodnoty převodních součinitelů, které program používá při výpočtu srovnávacích napětí u "Metody převodních koeficientů".
Typ svaru, způsob zatížení | Koeficient |
Tupé svary namáhané tlakem | 1.00 |
Tupé svary namáhané tahem - ruční svařování elektrickým obloukem nebo plamenem - stykové odporové svařování - ruční svařování, spoje po vydrážkování podložené svarem ze strany kořene - automatické svařování pod tavidlem nebo v CO2 , oboustranně provařené spoje - elektrostruskové svařování |
0.85 ... 1.00 » 0.85 » 0.90 » 0.95 » 1.00 » 1.00 |
Tupé svary namáhané smykem | 0.70 |
Koutové svary čelní - ruční svařování, svar bez závaru - ruční svařování elektrickým obloukem, elektrody s vyšší pevností (min. o 20%) - automatické svařování pod tavidlem nebo v CO2 , tloušťka svaru > 8mm, hloubka závaru 0.2a - automatické svařování pod tavidlem, jednovrstvé svary o tloušťce < 8mm, hloubka závaru 0.4a |
0.75 ... 1.00 » 0.75 » 0.85 » 0.90 » 1.00 |
Koutové svary boční - ruční svařování, svar bez závaru - ruční svařování elektrickým obloukem, elektrody s vyšší pevností (min. o 20%) - automatické svařování pod tavidlem nebo v CO2 , tloušťka svaru > 8mm, hloubka závaru 0.2a - automatické svařování pod tavidlem, jednovrstvé svary o tloušťce < 8mm, hloubka závaru 0.4a |
0.65 ... 0.90 » 0.65 » 0.75 » 0.80 » 0.90 |
Děrové a žlábkové svary - ruční svařování elektrickým obloukem, svary s kolmými stěnami - svařování pod tavidlem nebo v CO2 , svary se skosenými stěnami |
0.50 ... 0.65 » 0.50 » 0.65 |
Bodové odporové svary namáhané smykem | 0.65 |
Bodové odporové svary namáhané tahem | 0.50 |
Zapnutím příslušného přepínače zvolte požadovaný vztah, který program dále použije k výpočtu srovnávacího napětí.
U spojů s tupými svary se v technických výpočtech nejčastěji využívá druhý
vztah,
který je také programem aplikován u "Základní výpočtové metody". Při použití tohoto vztahu se pro určení dovoleného napětí v
průřezu svaru obvykle vychází z dovoleného napětí základního materiálu v tahu .
Méně často se pro určení jmenovitých napětí v průřezu tupého svaru používá vztah
první.
Tento způsob je využíván například v DIN 18800, nebo u zjednodušené metody
výpočtu dle prEN 1993-1-8. Obecně lze pak říci, že při jeho použití by hodnota
dovoleného napětí měla být odvozena na základě dovoleného napětí materiálu ve
smyku.
Zapnutím příslušného přepínače zvolte požadovaný vztah, který program dále použije k výpočtu srovnávacího napětí.
U spojů s koutovými svary se v technických výpočtech téměř výhradně používá
první
vztah,
který je také programem aplikován u "Základní výpočtové metody". Při použití tohoto vztahu se pro určení dovoleného napětí v
průřezu svaru obvykle vychází z dovoleného napětí základního materiálu ve smyku.
S ohledem na zavedenou výpočetní konvenci (nosný průřez svaru je pro účely
výpočtu sklopen do roviny připojení součástí), se v literatuře uvádí u koutových
svarů druhý vztah jen velice zřídka.
Pokud ho přesto použijete, pak by hodnota dovoleného napětí měla být odvozena na základě dovoleného napětí materiálu
v tahu.
U některých technických výpočtů se při pevnostní kontrole koutových svarů, zatížených smykovou silou v rovině připojení součástí, vychází z teorie rozdělení smykových napětí. Podle této teorie jsou smyková napětí v zatěžovaném průřezu přenášena pouze svary rovnoběžnými se směrem napětí. Při zaškrtnutí tohoto přepínače bude program pro výpočet smykových napětí používat odpovídající redukovaný nosný průřez svarové skupiny.
Všeobecné informace o tom, jak je možné měnit a rozšiřovat sešity výpočtu, jsou uvedeny v dokumentu "Úpravy sešitu (výpočtu)".
^