Spoiny pachwinowe są sprawdzane zgodnie z S16-14 - Rozdział 13. Nośność spoin czołowych z pełnym przetopem (CJP) przyjmuje się jako równą nośności materiału podstawowego i nie jest sprawdzana.
Spoiny pachwinowe
Nośność na bezpośrednie ścinanie oraz ścinanie wywołane rozciąganiem lub ściskaniem jest projektowana zgodnie z S16-14 – 13.13.2.2. W modelowaniu metodą elementów skończonych stosuje się plastyczną redystrybucję w materiale spoiny.
\[ V_r = 0.67 \phi_w A_w X_u (1+0.5 \sin^{1.5} \theta ) M_w \]
gdzie:
- ϕw = 0.67 – współczynnik nośności dla materiału spoiny, edytowalny w ustawieniach normy
- Aw – pole przekroju efektywnego gardła spoiny
- Xu – wytrzymałość na rozciąganie określona przez numer klasyfikacyjny elektrody
- θ – kąt osi odcinka spoiny względem kierunku działania przyłożonej siły (np. 0° dla spoiny podłużnej i 90° dla spoiny poprzecznej)
- \( M_w = \frac{0.85+\theta_1 / 600}{0.85+\theta_2 / 600} \) – współczynnik redukcji nośności dla spoin pachwinowych o różnych orientacjach; w IDEA przyjmuje wartość 1.0, a nośność spoin o różnych orientacjach jest wyznaczana metodą MES, gdzie oceniany jest najbardziej wytężony element
- θ1 – orientacja rozpatrywanego odcinka spoiny
- θ2 – orientacja odcinka spoiny w złączu, której wartość jest najbliższa 90°
Nośność materiału podstawowego w płaszczyźnie wtopienia:
\[ V_r = 0.67 \phi_w A_m F_u \]
gdzie:
- Am = z L – pole powierzchni wtopienia
- z – wymiar nogi spoiny
- L – długość spoiny
- Fu – obliczeniowa wytrzymałość na rozciąganie
Wykresy spoin przedstawiają naprężenia zgodnie z następującymi wzorami:
Jeśli materiał podstawowy jest dezaktywowany (stosowana jest elektroda dopasowana):
\[ \sigma = \frac{\sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 }}{1+0.5 \sin^{1.5}{\theta}} \]
Jeśli materiał podstawowy jest aktywowany (elektroda dopasowana nie jest stosowana):
\[ \sigma = \max \left \{ \frac{\sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 }}{1+0.5 \sin^{1.5}{\theta}}, \, \frac{\sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 }}{\sqrt{2} F_u / X_u} \right \} \]
Spoiny czołowe CJP
Nośność spoin czołowych z pełnym przetopem (CJP) przyjmuje się jako równą nośności materiału podstawowego.