Verifica normativa delle saldature (EN)

Le saldature a cordone d'angolo vengono verificate secondo EN 1993-1-8. La resistenza delle saldature di testa è assunta pari a quella del materiale base e non viene verificata.

Saldature a cordone d'angolo

Resistenza di progetto

La ridistribuzione plastica nelle saldature viene utilizzata per evitare automaticamente le singolarità di tensione negli elementi della saldatura e per ridistribuire la tensione lungo la lunghezza della saldatura. La resistenza della saldatura corrisponde approssimativamente al calcolo manuale e la tensione è distribuita correttamente anche per casi complessi, come la saldatura a un'ala non irrigidita (EN 1993-1-8 – Cl. 4.10). La tensione nella sezione di gola di una saldatura a cordone d'angolo è determinata secondo EN 1993-1-8 Cl. 4.5.3. Le tensioni sono calcolate a partire dalle tensioni nell'elemento della saldatura. Il momento flettente attorno all'asse longitudinale della saldatura non viene preso in considerazione.

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

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

Sfruttamento della saldatura

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

dove:

• σ_w,Ed – tensione equivalente nella saldatura
• σ_w,Rd – resistenza della saldatura
• β_w – fattore di correlazione (EN 1993-1-8 – Prospetto 4.1)
• f_u – resistenza ultima, assunta come la minore tra quelle dei due materiali base collegati oppure in base al materiale scelto dall'utente
• γ_M2 – coefficiente di sicurezza (EN 1993-1-8 – Prospetto 2.1; modificabile in Impostazioni normativa)
• σ_┴, τ_┴, τ_‖ – tensioni nella saldatura secondo la figura seguente:

Tutti i valori necessari per la verifica sono riportati nelle tabelle. Ut è lo sfruttamento dell'elemento più sollecitato. Poiché viene utilizzata la ridistribuzione plastica delle tensioni nella saldatura, esso rappresenta lo sfruttamento determinante. Utc fornisce un'informazione sullo sfruttamento lungo la lunghezza della saldatura. È il rapporto tra la tensione effettiva in tutti gli elementi della saldatura e la resistenza di progetto alla tensione dell'intera lunghezza della saldatura.

Il diagramma della tensione equivalente nella saldatura mostra la seguente tensione:

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

Saldature di testa

Le saldature possono essere definite come saldature di testa. Per le saldature di testa si considera una penetrazione completa del giunto e, pertanto, tali saldature non vengono verificate.

Dettagli costruttivi

Lo spessore minimo delle piastre dei collegamenti saldati viene verificato secondo EN 1993-1-8 – 4.1(1):

• Per i profili cavi in acciaio, lo spessore della piastra deve essere almeno 2,5 mm
• Per le altre piastre, lo spessore della piastra deve essere almeno 4 mm

L'altezza di gola massima delle saldature a cordone d'angolo viene verificata per piastre parallele. Viene emesso un errore: tale saldatura non è realizzabile a causa dei vincoli geometrici.

L'altezza di gola minima delle saldature a cordone d'angolo deve essere almeno 3 mm secondo EN 1993-1-8 – 4.5.2(2). Viene emesso un errore quando tale requisito non è soddisfatto.

Viene emesso un avviso quando l'altezza di gola della saldatura è maggiore del requisito indicato in DIN EN 1993-1-8 – NA to 4.5.2:

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

dove:

• $a$ – altezza di gola della saldatura
• $t_{max}$ – spessore della piastra collegata più spessa 
• le unità devono essere in [mm]

Viene emessa un'informazione quando l'altezza di gola della saldatura è inferiore al requisito di duttilità minima dei giunti saldati indicato in FprEN 1993-1-8:2023 – 6.9(4). Questo requisito viene verificato per le saldature a cordone d'angolo bilaterali mediante:

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

dove:

• $a$ – altezza di gola della saldatura
• $t$ – spessore della piastra collegata sul bordo
• $\beta_w$ – fattore di correlazione della saldatura 
• $\gamma_{M2}$ – coefficiente di sicurezza per bulloni e saldature; modificabile in Impostazioni normativa
• $f_y$ – resistenza a snervamento della piastra
• $f_u$ – resistenza ultima della saldatura
• $\gamma_{M0}$ – coefficiente di sicurezza per le piastre; modificabile in Impostazioni normativa

L'altezza di gola della saldatura a cordone d'angolo unilaterale è il doppio di quella della saldatura a cordone d'angolo bilaterale.