Normové posouzení svarů (EN)

Koutové svary se posuzují podle EN 1993-1-8. Pevnost tupých svarů se považuje za shodnou s pevností základního materiálu a neposuzuje se.

Koutové svary

Návrhová únosnost

Plastické přerozdělení napětí ve svarech se používá k automatickému odstranění singularit napětí ve svarových prvcích a k přerozdělení napětí dále po délce svaru. Pevnost svaru se přibližně shoduje s ručním výpočtem a napětí je správně rozděleno i u složitějších případů, jako je svařování k nevyztuženému pásnici (EN 1993-1-8 – čl. 4.10). Napětí v účinném průřezu koutového svaru se určuje podle EN 1993-1-8, čl. 4.5.3. Napětí se vypočítají z napětí ve svarovém prvku. Ohybový moment kolem podélné osy svaru se nezohledňuje.

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

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

Využití svaru

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

kde:

• σ_w,Ed – ekvivalentní napětí ve svaru
• σ_w,Rd – únosnost svaru
• β_w – korelační součinitel (EN 1993-1-8 – Tabulka 4.1)
• f_u – mezní pevnost, volí se jako nižší hodnota z obou připojovaných základních materiálů nebo podle materiálu zvoleného uživatelem
• γ_M2 – dílčí součinitel (EN 1993-1-8 – Tabulka 2.1; lze upravit v Nastavení normy)
• σ_┴, τ_┴, τ_‖ – napětí ve svaru podle následujícího obrázku:

Všechny hodnoty potřebné pro posouzení jsou uvedeny v tabulkách. Ut je využití nejvíce namáhaného prvku. Protože se používá plastické přerozdělení napětí ve svaru, je to rozhodující využití. Utc udává informaci o využití po délce svaru. Jde o poměr skutečného napětí ve všech prvcích svaru k návrhové únosnosti při namáhání po celé délce svaru.

Diagram ekvivalentního napětí ve svaru zobrazuje následující napětí:

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

Tupé svary

Svary lze definovat jako tupé. U tupých svarů se uvažuje plný průvar, a proto se takové svary neposuzují.

Konstrukční zásady

Minimální tloušťka plechů svařovaných přípojů se kontroluje podle EN 1993-1-8 – 4.1(1):

• U ocelových dutých profilů musí být tloušťka plechu alespoň 2,5 mm
• U ostatních plechů musí být tloušťka plechu alespoň 4 mm

Maximální účinná výška koutových svarů se kontroluje u rovnoběžných plechů. Pokud je překročena, zobrazí se chyba, protože takový svar není z důvodu geometrických omezení proveditelný.

Minimální účinná výška koutových svarů musí být podle EN 1993-1-8 – 4.5.2(2) alespoň 3 mm. Pokud tento požadavek není splněn, zobrazí se chyba.

Varování se zobrazí, pokud je účinná výška svaru větší, než vyžaduje DIN EN 1993-1-8 – NA k 4.5.2:

$$a \le \sqrt{t_{max}}-0.5$$

kde:

• $a$ – účinná výška svaru
• $t_{max}$ – tloušťka silnějšího z připojovaných plechů 
• jednotky musí být v [mm]

Informace se zobrazí, pokud je účinná výška svaru menší, než vyžaduje požadavek na minimální tažnost svarových spojů podle FprEN 1993-1-8:2023 – 6.9(4). Tento požadavek se u oboustranných koutových svarů kontroluje podle vztahu:

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

kde:

• $a$ – účinná výška svaru
• $t$ – tloušťka plechu připojeného hranou
• $\beta_w$ – korelační součinitel svaru 
• $\gamma_{M2}$ – dílčí součinitel pro šrouby a svary; lze upravit v Nastavení normy
• $f_y$ – mez kluzu plechu
• $f_u$ – mezní pevnost svaru
• $\gamma_{M0}$ – dílčí součinitel pro plechy; lze upravit v Nastavení normy

Účinná výška jednostranného koutového svaru je dvakrát větší než u oboustranného koutového svaru.