Nośność spoiny jest zmniejszona w połączeniach do niesztywnionych pasów lub w długich złączach ze względu na koncentrację naprężeń. Odkształcenie plastyczne w spoinie jest ograniczone do 5%, tak jak w płycie. Wartość obliczeniowa nośności spoiny pachwinowej jest wyznaczana metodą kierunkową, podaną w punkcie 4.5.3.2 EN1993-1-8:2006.
Przeczytaj również obszerny artykuł o spoinach tutaj: Spoina / Spoiny w IDEA StatiCa.
Rozwój naprężeń
Poniżej przedstawiono rozkład odkształceń w połączeniu spawanym belki ze słupem. Złącze jest obciążone momentem zginającym i siłą poprzeczną. Wartość obliczeniowa nośności jest zdeterminowana przez uplastycznienie spoiny w pasie i jest ograniczona 5% odkształceniem plastycznym.
Przebieg rozkładu naprężeń/odkształceń w spoinie odzwierciedla funkcję redystrybucji plastycznej modelu CBFEM w IDEA StatiCa.
1/ Uplastycznienie zaczyna się w spoinie pasa
Fd = 0,63 Rd
2/ Uplastycznienie zaczyna się w spoinie środnika
Fd = 0,95 Rd
3/ Naprężenie w spoinach przy wartości obliczeniowej nośności
Fd = Rd
Szerokość efektywna
Poniżej przedstawiono szerokość efektywną niesztywnionego połączenia belki ze słupem. Naprężenie koncentruje się na szerokości efektywnej, natomiast nośność spoiny wokół niesztywnionych części jest zredukowana. Rozkład naprężeń przedstawiono dla przekroju otwartego oraz przekroju skrzynkowego lub kanałowego.
Słup z przekroju I
Słup z przekroju RHS
Poniżej przedstawiono niejednorodny rozkład naprężenia na długości spoiny oraz wpływ długości spoiny na wartość obliczeniową nośności.
Położenie elementów skończonych spoiny
Model spoiny odzwierciedla właściwości rzeczywistej spoiny, takie jak geometria, sztywność i ciągliwość. Jednakże położenie elementów skończonych reprezentujących spoinę i jej więzy jest uproszczone.
Położenie elementów skończonych spoiny jest następujące:
- Spoina czołowa / spoina CJP / spoina o pełnym przetopie - na osi łączonego elementu płytowego
- Spoina pachwinowa dwustronna / Double-Sided Weld - po bokach łączonego elementu płytowego (z symetryczną mimośrodowością)
- Spoina pachwinowa / Single-Sided Weld - na osi łączonego elementu płytowego (mimośrodowość zaniedbana)
W przypadku jednostronnej spoiny pachwinowej model elementów skończonych jest uproszczony - mimośrodowość spoiny względem osi łączonej płyty jest zaniedbana. Jednak ten błąd jest znikomo mały, a jednostronna spoina pachwinowa jako jedyny łącznik pomiędzy dwoma częściami konstrukcyjnymi nie jest dopuszczona zgodnie z normą, ponieważ działa jak przegub (np. EN 1993-1-8, pkt 4.3.1.1 lub pkt 4.7.1).
Ograniczenia: Na jednej krawędzi płyty może być zdefiniowany tylko jeden obiekt spoiny. Oznacza to, że nie jest możliwe zdefiniowanie spoiny o innym rozmiarze po każdej stronie krawędzi płyty, ani zdefiniowanie krótszej/częściowej spoiny po jednej stronie płyty niż po drugiej.