Kaynakların yönetmelik kontrolü (EN)

Köşe kaynakları EN 1993-1-8'e göre kontrol edilir. Alın kaynaklarının dayanımı ana malzemeyle aynı kabul edilir ve kontrol edilmez.

Köşe kaynakları

Tasarım dayanımı

Kaynaklardaki plastik yeniden dağılım, kaynak elemanlarındaki gerilme tekilliklerini otomatik olarak önlemek ve gerilmeyi kaynak uzunluğu boyunca yeniden dağıtmak için kullanılır. Kaynak dayanımı el hesabıyla yaklaşık olarak örtüşür ve gerilme, berkitilmemiş bir başlığa yapılan kaynak gibi karmaşık durumlar için de doğru şekilde dağılır (EN 1993-1-8 – Md. 4.10). Köşe kaynağının boğaz kesitindeki gerilme, EN 1993-1-8 Md. 4.5.3'e göre belirlenir. Gerilmeler, kaynak elemanındaki gerilmelerden hesaplanır. Kaynak boyuna ekseni etrafındaki eğilme momenti dikkate alınmaz.

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

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

Kaynak kullanım oranı

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

burada:

• σ_w,Ed – kaynaktaki eşdeğer gerilme
• σ_w,Rd – kaynak dayanımı
• β_w – korelasyon katsayısı (EN 1993-1-8 – Tablo 4.1)
• f_u – nihai dayanım; birleştirilen iki ana malzemeden düşük olanı veya kullanıcının seçtiği malzemeye göre alınır
• γ_M2 – güvenlik katsayısı (EN 1993-1-8 – Tablo 2.1; Yönetmelik ayarlarında düzenlenebilir)
• σ_┴, τ_┴, τ_‖ – aşağıdaki şekle göre kaynaktaki gerilmeler:

Kontrol için gereken tüm değerler tablolarda verilir. Ut, en çok gerilen elemanın kullanım oranıdır. Kaynakta gerilmenin plastik yeniden dağılımı kullanıldığından, belirleyici kullanım oranı budur. Utc, kaynak uzunluğu boyunca kullanım oranı hakkında bilgi verir. Bu oran, kaynağın tüm elemanlarındaki gerçek gerilmenin, kaynağın tüm uzunluğunun gerilme tasarım dayanımına oranıdır.

Kaynaktaki eşdeğer gerilme diyagramı aşağıdaki gerilmeyi gösterir:

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

Alın kaynakları

Kaynaklar alın kaynağı olarak tanımlanabilir. Alın kaynaklarında tam nüfuziyet kabul edilir ve bu nedenle bu kaynaklar kontrol edilmez.

Detaylandırma

Kaynaklı birleşimlerin minimum plaka kalınlığı EN 1993-1-8 – 4.1(1)'e göre kontrol edilir:

• İçi boş çelik profiller için plaka kalınlığı en az 2,5 mm olmalıdır
• Diğer plakalar için plaka kalınlığı en az 4 mm olmalıdır

Köşe kaynaklarının maksimum kaynak boğaz kalınlığı, paralel plakalar için kontrol edilir. Hata verilir; böyle bir kaynak geometrik sınırlar nedeniyle uygulanamaz.

Köşe kaynaklarının minimum kaynak boğaz kalınlığı, EN 1993-1-8 – 4.5.2(2)'ye göre en az 3 mm olmalıdır. Bu koşul sağlanmadığında hata verilir.

Kaynak boğaz kalınlığı, DIN EN 1993-1-8 – NA 4.5.2'deki koşuldan büyük olduğunda uyarı verilir:

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

burada:

• $a$ – kaynak boğaz kalınlığı
• $t_{max}$ – birleştirilen plakalardan kalın olanın kalınlığı 
• birimler [mm] olmalıdır

Kaynak boğaz kalınlığı, FprEN 1993-1-8:2023 – 6.9(4)'te kaynaklı birleşimler için verilen minimum süneklik koşulundan küçük olduğunda bilgi mesajı verilir. Bu koşul, çift taraflı köşe kaynakları için şu şekilde kontrol edilir:

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

burada:

• $a$ – kaynak boğaz kalınlığı
• $t$ – kenardan birleştirilen plakanın kalınlığı
• $\beta_w$ – kaynak korelasyon katsayısı 
• $\gamma_{M2}$ – cıvatalar ve kaynaklar için güvenlik katsayısı; Yönetmelik ayarlarında düzenlenebilir
• $f_y$ – plaka akma dayanımı
• $f_u$ – kaynak nihai dayanımı
• $\gamma_{M0}$ – plakalar için güvenlik katsayısı; Yönetmelik ayarlarında düzenlenebilir

Tek taraflı köşe kaynağı için kaynak boğaz kalınlığı, çift taraflı köşe kaynağına göre iki kat büyüktür.