5.4 Criteri di resistenza nella unioni saldate

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1 78 Cilc per tutti gli appunti (AUTOMAZIONE TRATTAMENTI TERMICI ACCIAIO SCIENZA delle COSTRUZIONI ) per suggerimenti Clic qui PRIMA PAGINA APPUNTI ACCIAIO 5.4 Criteri di resistenza nella unioni saldate Precedentemente si sono classiicati i giunti in base alla posizione relativa dei due pezzi da saldare. L eurocodice EC3 distingue le seguenti tipologie più comuni di giunti, come riportato nel prospetto 6.6. nella seguente pagina. - saldature a cordone d angolo; - saldature di testa; - saldature entro intagli; - saldature entro ori; - saldature entro scanalature. Rispetto alla penetrazione della saldatura le unioni si possono distinguere: - unioni a piena(completa) penetrazione; - unioni a penetrazione parziale; - unioni con saldature a cordoni d angolo Unioni con saldature a piena penetrazione Una unione a completa penetrazione, di testa, a T, a croce, si intende una saldatura in cui la penetrazione interessa l intero spessore della lamiera, ove si ha la completa usione del metallo base con quello d apporto, avente resistenza uguale o maggiore degli elementi legati. In queste condizioni la resistenza di calcolo si assume uguale a quella più debole degli elementi connessi, considerando, così, la piena continuità di caratteristiche meccaniche e tecnologiche di essi Unioni con saldature a parziale penetrazione In queste unioni la usione non interessa l intero spessore della lamiera, ma solamente una porzione di essa. In genere la preparazione del giunto ha le orme a: U,, K La normativa NTC (punto4..8..) prescrive che nei collegamenti testa a testa, a T, a croce, con parziale penetrazione, la veriica di resistenza deve essere eseguita con gli stessi criteri indicati per i cordoni d angolo.

2 79 Tipo di saldatura Tabella 5.7 Tipo di giunto Giunto di testa Giunto di testa a T Giunto di sovrapposizione Saldatura a cordoni d angolo Saldature di testa Saldature di testa a penetrazione completa *) Scanalature di testa a penetrazione parziale *) Saldatura entro ori Saldatura entro scanalature (vedere ig e 6.6.4) *) talvolta si possono eseguire le saldature di testa a testa senza preparazione dei lembi

3 80 L altezza della gola da utilizzare nelle veriiche è quella teorica, corrispondente alla proondità della preparazione adottata e speciicata nei disegni di progetto, senza tener conto della penetrazione e del sovra metallo di saldatura. La lunghezza da adottare è quella del cordone. ig.5.4 Altezza della singola gola: A W a L (5.) 5.4. Unioni con saldature a cordone d angolo Nelle saldature ad angolo, la sezione (gola) trasversale del cordone è una sezione a tre lati, che ha: un proilo esterno, che può essere, retto, concavo o convesso; gli altri due lati sono sulla supericie degli elementi d angolo collegati. ig.5.4 Altezza di gola Si deinisce altezza di gola " a" (della sezione trasversale), l altezza del triangolo inscritto nella sezione trasversale del cordone, misurata rispetto al lato esterno Sezione resistente del cordone d angolo ig.5.43 La sezione resistente A w del cordone d angolo ha come dimensioni quelle del rettangolo, costituito dall altezza di gola " a" e la lunghezza del cordone " L". A w a L (5.) La supericie A w, così determinata, rappresenta la sezione resistente rettangolare, nella sua posizione eettiva, con l altezza " a" perpendicolare al lato esterno del triangolo, inscritto alla sezione del cordone, e la base " L" pari alla lunghezza del cordone. ig.5.44

4 8 Nel caso di saldature a tratti, indicando con " L i " la lunghezza di ogni tratto e con " a" l altezza uguale di gola di ogni tratto, la sezione resistente è: A a L (5.3) w i Sezione resistente del cordone d angolo in posizione ribaltata Nelle veriiche del cordone di saldatura si può considerare come sezione resistente quella ottenuta ribaltando la sezione dalla sua posizione eettiva su uno dei lati interni al cordone; e ciò a seconda di quale pezzo in unione si sta considerando la resistenza. Nella igura ig.5.45 la sezione della gola è ribaltate dalla sua posizione eettiva a lato interno ineriore. La sezione ribaltate ha la stessa supericie di quella in posizione eettiva ig.5.45 A w a L (5.4) Tensioni nella sezione resistente della gola e condizioni di resistenza Riprendiamo in esame la sezione resistente delle gola, nella sua posizione eettiva di igura ig.5.43, e la sezione trasversale del cordone di saldatura. Su di esse si possono rilevare delle tensioni normali e tangenziali; precisamente: σ τ tensione normale alla sezione resistente della gola nella posizione eettiva, e quindi normale all asse del cordone; tensione tangenziale sulla sezione resistente della gola, nella sua posizione eettiva, perpendicolare all asse del cordone; tensione tangenziale sulla sezione resistente della gola, nella sua posizione eettiva, parallela all asse del cordone; σ II tensione normale alla sezione trasversale del cordone e parallela al suo asse La tensione normale σ II non inluenza la sezione resistente del cordone e non viene considerata nelle veriiche. Allo stato limite ultimo, le azioni di calcolo sui cordoni d angolo, si considerano distribuite uniormemente sulla sezione di gola (punto NTC)

5 Condizioni di resistenza sulla sezione in posizione eettiva Calcolate le tensioni la seguente condizione: σ, τ,, si assume come veriica di resistenza: che sia soddisatta σ ( τ τ ) tk 3 γ M II (5.5) tk γ M è la resistenza a rottura del più debole degli elementi dell unione saldati; è il coeiciente di sicurezza che dipende dal tripodi unione. Per le saldature a cordone d angolo: γ M,5 è il coeiciente che tiene conto del tipo di acciaio degli elementi in unione. Si ha: Tabella 5.8 Acciaio S35 0, 85 S75 0, 9 S355 S40 S460 Esempio ig.5.46 Determinare la dimensione minima della sezione dei cordoni di saldatura d angolo dell unione schematizzata in igura ig.6.46, veriicando così la possibilità dell unione. Sorzo di progetto 500 Lunghezza del cordone L 00 mm Lamiere acciaio S 75 Sorzo di progetto su un corrente di 0 mm di spessore: ' (e.)

6 83 ig.5.47 ig.5.48 Sulla sezione resistente di gola, in posizione eettiva, per eetto della orza ottengono due componenti: N componente normale alla sezione di gola; componente tangenziale di taglio alla sezione di gola; La sezione prevista è un triangolo rettangolo isoscele ', si N ' cos45 sostituendo la (e.) ' (e.) N Si ottengono le tensioni normali e tangenziali σ τ N Aw A 0 w (e.3) (e.4) (e.5) Sezione resistente di gola nella posizione eettiva: A w a L (e.6) sostituendo nelle (e.3) e (e.4) si ha: σ a L (e.6) τ a L (e.7) Per determinare la dimensione minima della sezione di gola " a min ", nella sua posizione eettiva,si pone la condizione limite di resistenza.

7 84 con τ 0 II γ si ha: acciaio S 75 tk N 430 mm M,5 0, 9 L 00 mm Sostituendo nella (e.8) σ ( τ τ ) tk 3 II γ M tk 3 τ γ M σ (e.8) 43 mm 4 tk 4 tk 3 amin L 4 amin L γ M 4 amin L γ M a min L γ da cui si ricava la dimensione minima di gola a min : tk M a min a 0,46 cm min γ L M tk a min 500 0, Consideriamo la dimensione di gola del cordone a 5mm Il lato interno " z" della sezione del cordone risulta a Z min a 5 cos45 z min 7,07 < 0 mm È quindi possibile eseguire un cordone d angolo, con lato interno ineriore allo spessore di 0 mm della lamiera da saldare. Scegliamo, con margine di sicurezza, il cordone d angolo con a 6 mm z a z 6 z 8,48 mm

8 Criterio sempliicato della condizione di resistenza In alternativa alla condizione di resistenza considerata sulla sezione di gola, nella sua posizione eettiva, si può utilizzare la seguente condizione sempliicata e cautelativa. Indichiamo con w, la orza di calcolo che sollecita la lunghezza unitaria del cordone di N saldatura (in o ): cm mm w, (5.6) L la resistenza di calcolo per unità di lunghezza è espressa dalla relazione: tk a w,rd 3 γ cm (5.7) M cm cm Dove tk è la tensione caratteristica a rottura del cordone, pari al più debole degli elementi da unire o Nota Si noti che il carico di rottura della sezione resistente del cordone di ampiezza di gola a, per l intera lunghezza L dell unione, è: a L il carico di rottura sull unità di lunghezza è: tk tk a L L La tensione resistente di calcolo per l unità di lunghezza è prescritta come una razione di tk a tk a secondo i coeicienti, γ M. La 3 al denominatore della (5.7) sta ad indicare che, nel calcolo, si considera un unica tensione τ massima equivalente di taglio max, distribuita sulla sezione del cordone e che rispetti la condizione di resistenza (5.5) σ ( τ τ ) tk 3 II γ M La condizione limite con un unica tensione di taglio massimoτ max τ - σ 0, 0 risulta: tk tk 0 3 ( τ max 0) 3 τ max γ M γ M τ tk max 3 γ M cm lo sorzo massimo resistente per la sezione max, Rd τ max a L è: a L la orza resistente w, Rd per unità di lunghezza è: max,rd w,rd L w,rd max a L τ w,rd τ max a L

9 86 sostituendo τ max si ha: w,rd tk a 3 γ M o La condizione di resistenza sempliicata è espressa dalla limitazione: Esempio w, w,rd Si esegua la veriica di resistenza sempliicata dei cordoni di saldatura dell unione precedentemente considerata nel precedente esempio, con la dimensione minima di gola individuata a 5mm ig.5.50 Acciaio S 75 N tk mm cm 500 a 5 mm 0,5 cm L 00 mm 0cm orza di calcolo sul cordone ' 500 ' ' 50 orza di calcolo per unità di lunghezza del cordone: w, ' L w, w,,5 cm Resistenza di calcolo per unità di lunghezza del cordone: 50 00

10 87 w, Rd w.rd tk a 3 γ M w, Rd 43 0,5 3 0,9,5 eriica:,5 w. > w,rd Secondo il criterio sempliicato di resistenza, il cordone della saldatura dell unione, calcolato con il precedente criterio, non è veriicato. Ciò è spiegabile con il atto che la veriica condotta con il criterio sempliicato è cautelativa. Inatti nella veriica con il precedente criterio, lo sorzo sulla sezione del cordone è decomposta in uno normale e in uno di taglio e, nella relazione di veriicala, la tensione normale compare con coeiciente unitario " σ ", mentre la tensione di taglio ha coeiciente 3; "3 τ ". Invece nel criterio sempliicato tutto lo sorzo è considerato di taglio la cui tensione τ ha coeiciente 3: "3 τ " Così calcoliamo l altezza minima di gola " a" secondo la condizione di resistenza sempliicata. Nella condizione limite deve essere: w, w,rd w, w, Rd con w,rd tk a 3 γ min M w, a tk min (e.) 3 γ M dove, nel caso in esame, la orza di calcolo per unità di lunghezza ' w, con L ' w, è: w, (e.) L sostituendo la (e.) nella (e.) si può determinare l altezza minima di gola: a min L 3 γ L tk tk a min 3 γ M M da cui: ,9,5 a 0 43 a min 6 mm con margine di sicurezza si pone a 7mm

11 88 l altezza del lato interno di gola è z a z 7 z 9,89 mm < 0 mm spessore lamiera Criterio di resistenza del cordone sulla sezione in posizione ribaltata ig.5.5 Per la veriica di resistenza del cordone si può considerare, come sezione resistente, quella ottenuta, ribaltando la sezione di posizione eettiva su uno dei lati interni del cordone, come rappresentato in igura ig.5.5. Sulla sezione ribaltata, tratteggiata in igura, si considerano le seguenti tensioni: n - t - tensione normale alla sezione resistente ribaltata e normale all asse del cordone; tensione tangenziale sulla sezione resistente ribaltata e perpendicolare all asse del cordone; - tensione tangenziale sulla sezione resistente ribaltata e parallela all asse del cordone. eriica di resistenza Per la veriica di resistenza devono essere rispettate le seguenti condizioni limiti: dove: n n t t τ II (5.8) - è la tensione caratteristica di snervamento del più debole degli elementi dell unione;, - sono coeicienti dipendenti dal tipo di acciaio. S 35 S75 S355 S40 S460 0,85 0,7 0,6 0,85 0,75 Esempio 3

12 89 L appoggio di una mensola, saldata all estremità di una piastra di attacco, sopporta un carico distribuito con: carico lineare permanente: carico lineare variabile ig.5.5 g k 65 q k 77 m m ig.5.53 Dimensionare il cordone di saldatura con veriica allo stato limite. Acciaio S 75 Carico lineare di progetto p p p 00 m calcolando le distanze in cm p cm p,3 g k,3 65,5 q k,5 77 Dimensionamento dello spessore del supporto mensola Applicando il metodo elastico (E), applicabile per tutte le classi di sezione (cautelativo rispetto al metodo plastico), si eettua un dimensionamento di massima a lessione. Carico totale di progetto P 60 P P p l con l 30 cm 30 Momento massimo di progetto M M l 30 P e e 5 cm 60 5

13 90 M 900 cm (3e.) Criterio di resistenza M M Nella condizione limite si ha: c,rd M M c,rd Il momento resistente elastico M M c,rd (3e.) M sostituendo nella (e.) si ha: M c. Rd è: c,rd Wel (3e.3) γ M 0 M Wel da cui: γ M 0 con: W el M γ M 0 M 900 cm γ Mo,05 7,5 cm W el 34,4 cm 3 W el 900, Per la sezione rettangolare si ha: ig.5.54 t,3cm t W el 6 W h t h da cui: ,4 t,5 el tenendo conto che vi può anche essere l eetto del taglio, si assume: t 5mm

14 9 Dimensionamento del cordone d angolo Si considera la sezione resistente nella posizione ribaltata, da quella eettiva, sul lato interno del cordone, in corrispondenza della piastra d attacco. ig.5.55 Il criterio di resistenza è dato dalle seguenti due limitazioni sulle tensioni di sorzo normale e di taglio: n t n t τ II condizione condizione (3e.4) Per un dimensionamento di massima, consideriamo solamente la condizione al limite di veriica, a cui corrisponde l altezza di gola minima amin n t nel caso in esame è: t 0 la condizione limite è, quindi: τ II (3e.5) Tensione normale n n (e.6) La tensione normale n è determinata dal momento lettente sulla sezione ribaltata (ig.5.55) M e Allo stato limite ultimo le azioni di calcolo sul cordone d angolo si considerano uniormemente distribuite sulla sezione di gola (punto NTC)

15 9 Per la lessione si considera il metodo plastico con l utilizzo del modulo di resistenza plasticow pl : W pl S y ig.5.56 Dove S y è il momento statico della sezione resistente, al di sopra o al disotto dell asse neutro (baricentrico), e calcolato rispetto a questo. S y a h 8 S y a h h 4 Modulo dir esistenza plastico: W y,pl S y W y,pl a h 8 W y,pl a h 4 Tensione normale n n n e a h n M W e y,pl Wy,pl a h n 4 e Tensione tangenziale parallela all asse del cordone Considerando la distribuzione uniorme della tensione di taglio sulla sezione di gola ribaltata, si ha: a h

16 93 Sostituendo nella (e.6) condizione del criterio al limite di resistenza a cui corrisponde l altezza minima di gola a min : n τ II e amin h amin h 4 a min e h 4 4 a min h a min 4 e 4 h 4 h 4 a min 4 e 4 h 4 h Per l acciaio S 75 è: 0 7, a min 0 7, 60 7,5 4 5,5 4 4,5 a min 0,6 cm Assumiamo: a 0 7, cm a 7 mm lato di gola: z a z 7 z 9 mm < 5 spessore del supporto Osservazione Cautelativamente, per la determinazione della tensione normale n, dovuta al momento lettente, può essere usato l andamento lineare elastico delle tensioni, impiegando il modulo di resistenza elastico W el. Si determina la tensione normale massima, che si considera, poi, uniormemente distribuita sulla sezione n max n Ovviamente ciò corrisponde ad una condizione molto più severa della realtà, ma è a avore della sicurezza. Basti pensare che, in realtà, quando nel bordo estremo la tensione normale è massima la tensione di taglio è nulla. n n max M W y,el con il modulo di resistenza elastico della sezione rettangolare: Wy,el a h 6

17 94 n 3 e a h n e a h 6 Condizione al limite di resistenza, a cui corrisponde l altezza minima di gola a min : n τ II 9 a min e 4 h min 4 a h da cui: a min 9 e 4 h 4 h a min 9 e 4 h a h con: 7,5 cm acciaio S , acciaio S 75 e 5cm h,5 cm 60 a min 0 7, 60 7, ,5 a min 0,9 cm 9 mm lato interno gola: z amin z 9 z 3mm Come già speciicato l andamento lineare elastico è cautelativo. Si assume: a 7 mm ottenuto con il metodo, plastico

18 Sollecitazioni sui cordoni d angolo a seconda delle azioni sulle unioni Le sollecitazioni sui cordoni dipendono dalla posizioni di essi rispetto alle azioni Cordoni paralleli all azione di uno sorzo Si considerino le veriiche da eseguire sui due cordoni di saldatura d angolo di igura ig.5.57, sollecitati da uno sorzo di progetto ig.5.57 ig.5.58 Lo sorzo su un cordone è: Come già precedentemente speciicato (punto norme NTC) le tensioni si considerano uniormemente distribuite sulla sezione del cordone, di altezza di gola " a", posta nella sua posizione eettiva o ribaltata su un lato interno della gola. Nella situazione in esame, in tutte e due le ipotesi della posizione della sezione, lo sorzo si distribuisce in essa, determinando una tensione tangenziale parallela all asse del cordone: τ II (5.9) a L Considerata la tensione, distribuita sulla sezione, nella sua posizione eettiva (normale allato esterno del cordone), per la condizione di resistenza deve risultare: per σ τ 0 0 σ ( τ τ ) 3 II γ M 3 (5.0) γ M Considerata, invece. la tensione distribuita sulla sezione ribaltata su un lato del cordone, per la condizione di resistenza deve risultare: per n t 0 0 τ II (5.)

19 96 Esempio 4 Si prenda in esame il tirante considerato nell esempio Esempio., igura ig..4. Il issaggio del tirante, sul azzoletto d unione con il corrente, si eettui attraverso la saldatura invece della bullonatura. La saldatura è eseguita con due cordoni, su ciascun angolare, con assi paralleli allo sorzo di trazione. Dati: sorzo di trazione di progetto N 0 tipo, di acciaio S 75 tensione caratteristica di snervamento 7,5 cm tensione caratteristica di rottura tk 43 proilato angolare 60 4 area dell angolare spessore angolare larghezza angolare posizione asse z ig.5.59 cm A 4, 7 cm s 4 cm l 6 cm e z,6 cm ig.5.60 ig.5.6 Lo sorzo di progetto di trazione N si scarica sui due angolari, in due sorzi uguali di progetto, sui rispettivi assi, ciascuno distante e z dal lato A. Lo sorzo,sul singolo angolare, è equilibrato dai due sorzi di reazione,,,, orniti, rispettivamente, dai cordoni di saldatura A, A. Lo sorzo di reazione,, più vicino a, risulterà maggiore di quello più lontano, Per l equilibrio del sistema di orze deve essere:

20 97 0 M 0,, l, 0 ( l e ) z 0 momento rispeto A Sostituendo si ha:,,, l ez l 6,6 6, 0, 6 (4e.),, (4e.) Si vogliono ora determinare le dimensioni limiti dei due cordoni, nelle rispettive lunghezze L, L, e altezze di gola e, e che soddisano le condizioni di resistenza. Gli sorzi sono paralleli ai cordoni. Si ha quindi su un cordone, sia sulla sua sezione in posizione eettiva sia in quella ribalta su un lato interno, la sola tensione tangenziale. Consideriamo, per il progetto di massima, la sollecitazione sulla sezione ribaltata su uno dei lati interni della gola. Per il dimensionamento si può procedere in due maniere: issare le altezze di gola ( a, a ) dei due cordoni e determinare le loro rispettive lunghezze L, L che soddisano le condizioni di resistenza; issare le lunghezze dei due cordoni ( L, L ) e determinare le rispettive altezze di gola a, a che soddisano le condizioni di resistenza Procediamo con il primo metodo. Nel caso in esame, nel dimensionamento del cordone A, si è vincolati alla massima dimensione del lato " z" della sezione di gola, che non può essere superiore allo spessore " s 4 mm" dell angolare. Si pone z s z 4 mm da cui a z a 4 a,8 mm La condizione limite di resistenza sulla sezione ribaltata del cordone è:

21 98 n Nel, caso in esame è: n 0 τ 0 La condizione limite di resistenza si riduce alla condizione: n t t τ II τ II condizione condizione Per l acciaio S 75 è: 0 7, 9,5 cm 0 7, 7,5 Considerando, come da normativa, la tensione uniormemente distribuita sulla sezione resistente, sul cordone risulta:, (4e.3) a L da cui:, 59 L L τ a 9,5 0, 8 L cm II 0 mm Sul cordone, mantenendo la stessa altezza di gola " a a", si ha:, 6 L L a 9,5 0, 8 L 30 cm 300 mm La lunghezza L è un po elevata; si può diminuire aumentando la sezione di gola, che, nel cordone A, non è vincolata allo spessore dell angolare. Si issa così: da cui: L 00 mm 0 cm, a L, 6 a a L 9,5 0 a 0.4 cm 4 mm z a 4 z

22 99 z 0,55 cm 5,5 mm Per avere un margine di sicurezza, si assumono cordoni con lunghezza leggermente superiore a quella corrispondente al limite \saldatura cordone A saldatura cordone A eriiche La veriica del cordone sulla sezione ribaltata risulterà ovviamente positiva, avendo assunto sezioni superiori al limite di resistenza. Per esercizio eseguiamo la veriica della sezione del cordone nella sua posizione eettiva. Deve essere: per: σ τ 0 0 σ ( τ τ ) tk 3 II γ M con Acciaio S 75 tk 43 cm 0,9 γ M,5 3 ( τ ) II tk γ M tk 3 γ M τ II tk 3 γ ,9,5 M tk 3 γ M cm eriica cordone A a 0,4cm L cm Considerando come al solito la tensione di taglio prodotta dallo sorzo, 6 uniormemente distribuita sulla sezione, si ha:, a L 6 0,4

23 00 9, cm Risulta: La veriica è positiva tk 9, cm 3 γ M cm eriica cordone A z 0,4 cm L,5 cm a z a 0,8 cm Considerando come al solito la tensione di taglio prodotta dallo sorzo, 59 uniormemente distribuita sulla sezione, si ha: a 0,4 8,3 cm, a L 59 0,8,5 Risulta: La veriica è positiva tk 8,3 cm 3 γ M cm

24 Cordoni ortogonali all azione di uno sorzo ig.5.63 ig.5.6 ig.5.64 Consideriamo le due saldature ortogonali alla orza. La orza di progetto su un cordone è: Per il dimensionamento e per le veriiche del cordone si può considerare la sua sezione, o nella posizione eettiva, normale al lato esterno della gola (ig.5.63), oppure nelle due posizioni, rispettivamente, ribaltata sul lato tangente allo sorzo di progetto, ribaltata nel lato normale allo sorzo di progetto (ig.5.64) Sollecitazione sulla sezione nella posizione eettiva ig.5.63 La orza di progetto è decomposta nelle due componenti, N, rispettivamente tangente e normale alla sezione eettiva. Risulta: N sen45 N sen45

25 0 Sorzo tangente alla sezione Sorzo normale alla sezione N (5.3) (5.4) Sulla sezione eettiva agiscono, così, due tensioni: una tangenziale, normale all asse del cordone τ e una normale alla sezione σ. Tensione tangenziale alla sezione eettiva e normale all asse del cordone: τ a L τ (5.5) a L Tensione normale alla sezione eettiva: σ a L Condizione di resistenza N σ (5.6) a L 3 τ γ M σ (5.7) Sollecitazione sulla sezione ribaltata sul lato interno normale a Lo sorzo di progetto produce uno sorzo normale determina una tensione normale: n (5.9) a L N n (5.8) a L a L N, che, distribuito sulla sezione, Condizione di resistenza n t n t per: τ τ II 0 0 τ II condizione condizione

26 03 Per il criterio di resistenza devono essere veriicate le limitazioni n n (5.0) Sollecitazione sulla sezione ribaltata sul lato interno tangente a Lo sorzo di progetto produce uno sorzo tangenziale, che, distribuito sulla sezione, determina una tensione tangenziale e normale all asse del cordone: t a L a L t (5.) a L Per il criterio di resistenza devono essere veriicate le limitazioni t t (5.) Insieme di cordoni paralleli e normali all azione di uno sorzo Esaminiamo il caso di due coppie di cordoni, una parallela allo sorzo e l altra in direzione normale. Per le condizioni di resistenza consideriamo le superici dei cordoni, ribaltate sui lati interni posti sulla piastre ineriore di attacco. ig.5.65 Lo sorzo si distribuisce sui cordoni proporzionalmente alla loro resistenza. Sia la orza totale trasmessa e applicata ai due cordoni paralleli alla orza quella totale sui due cordoni normali a detta orza. Gli sorzi, applicati alle sezioni ribaltate sono di taglio, e risulta: (5.3) orze resistenti dei cordoni Sui due cordoni si ha una tensione di taglio parallela all asse del cordone. e

27 04 τ, max la tensione resistente di taglio massima del materiale dei cordoni. Sia Ponendo: τ,max Lo sorzo di resistenza massimo dei due cordoni sarà:,c,rd.max A,w τ (5.4) dove A, w è la sezione totale dei due cordoni, ribaltata sul lato interno. Nel caso più usuale che i due cordoni abbiano la stessa altezza di gola a e stessa lunghezza L, risulta: A a (5.5) Così indicando con cordoni. Ponendo:,w L τ, max la tensione resistente di taglio massima del materiale dei τ τ,max Lo sorzo di resistenza massimo dei due cordoni sarà:,c,rd.max A,w τ (5.6) dove A, w è la sezione totale dei due cordoni, ribaltata sul lato interno. Nel caso più usuale che i due cordoni abbiano la stessa altezza di gola a e stessa lunghezza L, risulta: A a (5.7) Determinazione degli sorzi,,w L Gli sorzi,. trasmessi ed equilibrati, rispettivamente, dai due cordoni paralleli allo sorzo e dai due cordoni, posti in direzione ortogonale, risultano proporzionali alle rispettive resistenze,.,c,rd,c, Rd eettuando il componendo: da cui: con: si ha: con: :,c,rd :,c,rd ( ) : ( ) :,c,rd,c,rd,c,rd ( ),c,rd.max A,w,c,Rd ( ),c,rd,c,rd,c,rd,c,rd,c,rd τ,c,rd τ.max A, w

28 05 si ha: così è: con: τ τ,max,max τ A τ A,max,w,max,w A τ A τ,w,max,w,max A A orza di progetto,w,w (5.8) (5.9) porzione di sorzo comunicato ed equilibrato dai cordoni paralleli allo sorzo di progetto porzione di sorzo comunicato ed equilibrato dai cordoni normali allo sorzo di progetto τ,max τ II tensione ammissibile massima sulle sezioni ribaltate sui lati interni A,w τ τ dei cordoni e parallela all asse di essi. sezione totale, ribaltata sui lati interni, dei cordoni con assi paralleli allo sorzo di progetto, max tensione ammissibile massima sulle sezioni ribaltate sui lati interni A,w dei cordoni e normale all asse di essi. sezione totale, ribaltata sui lati interni, dei cordoni con assi normali allo sorzo di progetto In generale dei cordoni di una salatura sono dello stesso materiale con τ max Si ha: A,w A A (5.30),w A,w,w (5.3) A,w A,w τ, max Le espressioni (5.8), (5,9) valgono in generale con materiali diversi e sezioni diversi dei cordoni Consideriamo il caso usuale, in cui: - il materiale utilizzato è lo stesso per tutti i cordoni di saldatura interessati all unione; - i cordoni di saldatura, paralleli allo sorzo, hanno la stessa altezza di gola a ; - i cordoni normali allo sorzo hanno la stessa altezza a. Si ha: τ,max τ,max A,w a L A,w a L sostituendo nelle (5.8), (5,9) e sempliicando si ha: a a L L a L a a L L a L

29 06 sorzo sulle due sezioni dei cordoni a L (5.3) a L a L sorzo sulle due sezioni dei cordoni eriiche dei cordoni a L (5.33) a L a L Cordoni paralleli allo sorzo di progetto Lo sorzo di taglio di progetto su un cordone è:, questo si considera uniormemente ripartito sulla sezione a L. La tensione tangenziale, parallela all asse del cordone è: sostituendo la (5.3), a L a L ma: a a L a L a L L a L a L a L a l A,w A,w Aw dove A w à la sezione di tutti i cordoni ribaltati sui lai interni, posti sulla piastra d attacco. Alla ine si ha: con: (5.34) Aw A A A (5.35) w,w,w La orza di progetto Ec determina una orza di taglio uniormemente distribuita su tutte le sezioni dei cordoni ribaltate sui lati posti nella piastra d attacco. Condizione di resistenza n t n t τ II condizione condizione

30 07 per: τ n 0 0 Si deve veriicare la limitazione: τ II Cordoni normali allo sorzo di progetto Lo sorzo di taglio di progetto su un cordone è:, questo si considera uniormemente ripartito sulla sezione a L. Con lo stesso ragionamento si ottiene: τ Aw per: 0 n 0 Si deve veriicare la limitazione: t t Clic per la pagina precedente Clic per proseguire Clic per tutti i ile I parte