1. Standardní postup výpočtu
U standardní výpočtové metody je prováděna pevnostní kontrola spoje přímým porovnáním vypočteného kolmého, smykového nebo výsledného redukovaného napětí s napětím dovoleným. S ohledem na typ, provedení a zatížení svarového spoje (tedy s ohledem na typ působícího napětí) můžeme popsat pevnostní kontrolu následujícími vzorci.
σ ≤ σ Al , τ≤τ Al , σ R ≤σ Al
kde je dovolené zatížení svarového spoje s ohledem na požadovanou bezpečnost dáno vzorci:
s Al = S Y / n s nebo t Al = S Y / n s
Velikost přípustného napětí a tím také požadovaná minimální bezpečnost spoje je závislá na typu působícího napětí. Například na typu, provedení a zatížení svarového spoje.
Tato metoda je vhodná pro zkušené uživatele, kteří dokáží na základě typu, provedení a zatížení svaru zvážit potřebnou minimální velikost součinitele bezpečnosti svarového spoje.
2. Metoda srovnávacích napětí
U této metody je při pevnostní kontrole porovnáváno dovolené napětí s pomocným srovnávacím napětím, které je určeno z vypočtených parciálních napětí pomocí převodních součinitelů svarového spoje. Pevnostní kontrolu lze popsat vzorcem s S ≤ s Al , kde je přípustné zatížení svarového spoje dáno jako s Al = S Y / n s .
Použitím empirických převodních součinitelů jsou ve vypočteném srovnávacím napětí již zohledněny vlivy různých typů napětí na bezpečnost svarového spoje. Uživatel tak může bez ohledu na typ, provedení a zatížení zvoleného svarového spoje pracovat při výpočtu pouze s jednou hodnotu součinitele bezpečnosti. Doporučená minimální hodnota součinitele bezpečnosti pro metodu srovnávacích napětí leží v intervalu n S =< 1,25...2>.
Tato metoda je vhodná pro méně zkušené uživatele.
Parametry výpočtu svarových spojů
1. Celková versus nosná (činná) délka svaru
Velikost nosného průřezu svaru má podstatný vliv na pevnost svarového spoje. Obecně je tato velikost dána násobkem délky a výšky (tloušťky) svaru. Se zřetelem na možné zeslabení průřezu na začátku a konci svaru je vhodné při přesnějším výpočtu považovat za nosnou délku svaru jen tu část, která má předepsaný průřez.
Pro určení velikosti nosné délky svaru je pak při výpočtu použit vzorec L' = L - 2s pro tupé svary nebo L' = L - 2a pro svary koutové,
kde:
|
ní |
menší tloušťka svařovaných součástí. |
|
|
a |
výška koutového svaru. |
Doporučená velikost nosné (činné) délky koutového svaru se pohybuje v rozmezí L' = < 3a...35a >.
Tento přepínač nemá žádný význam u obvodových svarů, kdy je nosná délka svaru vždy rovna plné délce svaru.
2. Tloušťka příruby a stojiny je zanedbána
U nosníků s T profilem nebo I profilem připojených koutovým svarem je možné ve výpočtu zanedbat tloušťku příruby a stojiny. Vzhledem k malému poměru mezi velikostí tloušťky příruby a stojiny vůči šířce nosníku u standardně vyráběných profilů, dává výpočet dostatečně přesné výsledky i při jejich zanedbání.
U přesných výpočtů nebo pro speciální profily (s větší tloušťkou příruby nebo stojiny) je vhodné tuto možnost výpočtu vypnout.
3. Uvažováno rozdělení smykového napětí
U nosníků připojených koutovým svarem, které jsou zatíženy smykovou silou je vhodné při požadavku na přesnější výpočet vycházet z teorie rozdělení smykového napětí v zatěžovaném řezu a uvažovat ve výpočtu pouze ty svary, které smykovou sílu skutečně přenášejí. Podle této teorie je smyková síla přenášena pouze svary rovnoběžnými se směrem napětí. Smykové napětí je poté vypočteno pomocí vzorce t = F Y / A s , kde:
|
F y |
smyková síla. |
|
|
A s |
redukovaný nosný průřez svarové skupiny. |
4. Uvažovány jsou pouze kladné hodnoty napětí od ohybového momentu
U nosníků připojených koutovým svarem, které jsou zatíženy ohybovým momentem, vzniká normálové napětí ve svaru. Jeho průběh je znázorněn na následujícím obrázku.
Maximální napětí vzniká v krajních bodech svarové skupiny nejvíce vzdálených od neutrální osy. U svarů souměrných podle neutrální osy je velikost těchto napětí shodná. U nesouměrných svarů může být vyšší tlakové napětí. Standardně program při pevnostní kontrole testuje vyšší hodnotu z těchto maxim bez ohledu na směr napětí, v tomto případě tedy tlakové napětí.
Z hlediska únosnosti svarového spoje má však u takto přivařeného nosníku podstatně větší význam tahové napětí. Tento přepínač potlačí kontrolu tlakového napětí a umožní tak kontrolovat pouze maximální hodnotu tahového napětí a to i v případě, kdy je tlakové napětí ve svaru vyšší.
Tento přepínač má význam pouze u statického výpočtu, protože u cyklického výpočtu není rozdíl mezi kladnou a zápornou hodnotou, a výpočet se vždy řídí maximálními napětími, která ve svaru působí.