Descrizione

Tre piastre sono collegate in due configurazioni, ovvero con una saldatura trasversale e con una saldatura longitudinale. Il grado dell'acciaio, la lunghezza e lo spessore di gola della saldatura sono i parametri variabili nello studio. Il giunto è caricato da una forza normale.

Il modello è stato creato nell'applicazione IDEA StatiCa Connection.

Fig. 1: Geometria del giunto a sovrapposizione saldato con saldatura trasversale

Modello Analitico

La resistenza di progetto per unità di lunghezza di una saldatura d'angolo in caso di incendio deve essere determinata da:

$$F_{w,t,Rd}=F_{w,Rd}k_{w,\theta}\frac{\gamma_{M2}}{\gamma_{M,fi}}$$

dove $k_{w,\theta}$ si ricava dalla EN 1993-1-2, Tabella D.1 per la temperatura appropriata della saldatura; $F_{w,Rd}$ è determinato dalla EN 1993-1-8, Cl. 4.5.3.

Verifica

Tab. 1: Saldature d'angolo trasversali

Fig. 2: Studio parametrico della temperatura per la saldatura trasversale

Fig. 3: Studio parametrico del grado dell'acciaio per la saldatura trasversale

Fig. 4: Studio parametrico della lunghezza della saldatura e dello spessore di gola per la saldatura trasversale

La resistenza delle saldature d'angolo trasversali è nella maggior parte dei casi leggermente superiore (in media del 3%) nel CBFEM rispetto al modello analitico. L'eccezione è la temperatura di 350 °C. A questa temperatura, la resistenza delle saldature è influenzata solo in misura ridotta dall'incendio, e la differenza tra i coefficienti parziali di sicurezza $\gamma_{M,fi}=1.0$ e $\gamma_{M2}=1.25$ supera la riduzione dovuta all'incendio. IDEA StatiCa non consente che la resistenza dei bulloni o delle saldature in caso di incendio sia superiore a quella a temperatura ambiente e assume il minimo tra:

• Resistenza al carico moltiplicata per il fattore di riduzione per la temperatura, $k_{\theta}$, e divisa per il coefficiente di sicurezza per la situazione di progetto in caso di incendio, $\gamma_{M,fi}$
• Resistenza al carico divisa per il coefficiente di sicurezza per bulloni e saldature, $\gamma_{M2}$

Tab. 2: Saldature d'angolo longitudinali

Fig. 5: Studio parametrico della temperatura per la saldatura longitudinale

Fig. 6: Studio parametrico del grado dell'acciaio per la saldatura longitudinale

Fig. 7: Studio parametrico della lunghezza della saldatura e dello spessore di gola per la saldatura longitudinale

La resistenza delle saldature d'angolo longitudinali è nella maggior parte dei casi leggermente inferiore (in media del 4%) nel CBFEM rispetto al modello analitico. L'eccezione è la temperatura di 350 °C per la stessa ragione delle saldature trasversali.

Esempio di riferimento

Dati di input

Piastra 2-3: Profilo I personalizzato

• Spessore t_2-3 = 12 mm
• Larghezza b_2-3 = 40 mm
• Acciaio S355

Piastra 1

• Spessore t₁ = 12 mm
• Larghezza b₁ = 50 mm
• Acciaio S355
• Tipo di modello N-Vy-Vz

Saldatura, saldature d'angolo trasversali

• Spessore di gola a_b = 3 mm
• Lunghezza della saldatura L_b = 40 mm

Temperatura: Entrambi gli elementi

• $\theta=550\,^\circ C$

Risultati

• Resistenza di progetto a trazione F_Rd = 48 kN

Fig. 8: Esempio di riferimento per il giunto a sovrapposizione saldato 

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