Kiểm tra tiêu chuẩn của mối hàn (EN)

Mối hàn góc được kiểm tra theo EN 1993-1-8. Cường độ của mối hàn đối đầu được giả định bằng với kim loại cơ bản và không được kiểm tra.

Mối hàn góc

Khả năng chịu lực thiết kế

Phân phối lại dẻo trong mối hàn được sử dụng để tự động tránh các điểm kỳ dị ứng suất trong các phần tử hàn nhằm phân phối lại ứng suất dọc theo chiều dài mối hàn. Cường độ của mối hàn xấp xỉ khớp với tính toán thủ công, và ứng suất được phân phối đúng cho các trường hợp phức tạp như hàn vào cánh không có sườn tăng cứng (EN 1993-1-8 – Cl. 4.10). Ứng suất trong tiết diện cổ của mối hàn góc được xác định theo EN 1993-1-8 Cl. 4.5.3. Ứng suất được tính từ ứng suất trong phần tử hàn. Mô men uốn quanh trục dọc mối hàn không được xét đến.

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

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

Hệ số sử dụng mối hàn

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

trong đó:

• σ_w,Ed – ứng suất tương đương trong mối hàn
• σ_w,Rd – khả năng chịu lực của mối hàn
• β_w – hệ số tương quan (EN 1993-1-8 – Bảng 4.1)
• f_u – cường độ chịu kéo cực hạn, lấy giá trị nhỏ hơn của hai vật liệu cơ bản được liên kết hoặc theo vật liệu do người dùng chọn
• γ_M2 – hệ số an toàn (EN 1993-1-8 – Bảng 2.1; có thể chỉnh sửa trong Cài đặt tiêu chuẩn)
• σ_┴, τ_┴, τ_‖ – ứng suất trong mối hàn theo hình dưới đây:

Tất cả các giá trị cần thiết để kiểm tra được in trong bảng. Ut là hệ số sử dụng của phần tử chịu ứng suất lớn nhất. Do phân phối lại dẻo ứng suất trong mối hàn được sử dụng, đây là hệ số sử dụng quyết định. Utc cung cấp thông tin về hệ số sử dụng dọc theo chiều dài mối hàn. Đây là tỷ số giữa ứng suất thực tế tại tất cả các phần tử của mối hàn so với khả năng chịu lực thiết kế của ứng suất trên toàn bộ chiều dài mối hàn.

Biểu đồ ứng suất tương đương trong mối hàn thể hiện ứng suất sau:

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

Mối hàn đối đầu

Mối hàn có thể được xác định là mối hàn đối đầu. Ngấu hoàn toàn được xét cho mối hàn đối đầu, và do đó các mối hàn này không được kiểm tra.

Cấu tạo

Chiều dày bản tối thiểu của các liên kết hàn được kiểm tra theo EN 1993-1-8 – 4.1(1):

• Đối với tiết diện thép rỗng, chiều dày bản phải ít nhất là 2,5 mm
• Đối với các bản khác, chiều dày bản phải ít nhất là 4 mm

Chiều dày cổ mối hàn góc tối đa được kiểm tra cho các bản song song. Một lỗi được đưa ra khi mối hàn như vậy không khả thi do ràng buộc hình học.

Chiều dày cổ mối hàn góc tối thiểu phải ít nhất là 3 mm theo EN 1993-1-8 – 4.5.2(2). Một lỗi được đưa ra khi yêu cầu này không được thỏa mãn.

Một cảnh báo được đưa ra khi chiều dày cổ mối hàn nhỏ hơn yêu cầu trong DIN EN 1993-1-8 – NA to 4.5.2:

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

trong đó:

• $a$ – chiều dày cổ mối hàn
• $t_{max}$ – chiều dày của bản được liên kết dày hơn 
• đơn vị phải tính bằng [mm]

Thông tin được đưa ra khi chiều dày cổ mối hàn nhỏ hơn yêu cầu về độ dẻo tối thiểu của liên kết hàn trong FprEN 1993-1-8:2023 – 6.9(4). Yêu cầu này được kiểm tra cho mối hàn góc hai phía bằng:

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

trong đó:

• $a$ – chiều dày cổ mối hàn
• $t$ – chiều dày của bản được liên kết bằng cạnh
• $\beta_w$ – hệ số tương quan mối hàn 
• $\gamma_{M2}$ – hệ số an toàn cho bu lông và mối hàn; có thể chỉnh sửa trong Cài đặt tiêu chuẩn
• $f_y$ – giới hạn chảy của bản
• $f_u$ – cường độ chịu kéo cực hạn của mối hàn
• $\gamma_{M0}$ – hệ số an toàn cho bản; có thể chỉnh sửa trong Cài đặt tiêu chuẩn

Chiều dày cổ mối hàn góc một phía lớn gấp đôi so với mối hàn góc hai phía.