Kaynak Grubu Gerilme Hesabı

Kaynak grubunda gerilme nasıl bulunur?

Birkaç kaynak hattından oluşan bir birleşime gelen yük kaynak grubunun ağırlık merkezinden geçmiyorsa, kaynaklar hem yükün kendisini hem de yükün doğurduğu burulma momentini taşır. Yaygın el hesabı yönteminde kaynak, boğaz kalınlığı kadar eni olan bir çizgi gibi düşünülür. Yük boğaz alanına düzgün yayılır, moment ise ağırlık merkezinden uzaklaştıkça artan ve yarıçapa dik bir gerilme doğurur. İkisi vektör olarak toplanır.

Formül

Doğrudan kesme τ′ = F / A, burulma kesmesi τ″ = M × r / J. A boğaz alanı (boğaz kalınlığı × toplam boy), J kaynak grubunun ağırlık merkezine göre kutupsal atalet momentidir. Bütün hatlar aynı boğaza sahipse J = a × J_u yazılır. J_u yalnız hatların geometrisine bağlıdır: çepeçevre dikdörtgen için (b + d)³ / 6, iki paralel hat için d (3b² + d²) / 6.

Örnek

50 × 50 mm çepeçevre kaynak, kenar boyu 5 mm olan köşe kaynağıyla yapılıyor: boğaz 0.707 × 5 = 3.535 mm. 12 kN düşey yük ağırlık merkezinden 175 mm uzakta. Boğaz alanı 3.535 × 200 = 707 mm², doğrudan kesme 12 000 / 707 = 17.0 MPa. J_u = 100³ / 6 = 166 700 mm³, J = 589 200 mm⁴. Köşede burulma gerilmesinin her iki bileşeni 12 000 × 175 × 25 / 589 200 = 89.1 MPa. Yüke yakın köşede bileşke √(89.1² + (17.0 + 89.1)²) = 138.5 MPa çıkar. Araç bu örnekle açılır ve sonuç Shigley'nin problem çözümüyle aynıdır.

Araç nasıl kullanılır?

Her kaynak hattını başlangıç ve bitiş noktasıyla, boğaz kalınlığıyla birlikte girin ya da hazır biçimlerden birini seçin. Yükü ve geçtiği noktayı yazın. Araç bütün hat uçlarındaki gerilmeyi hesaplar, en kritik noktayı çizimde işaretler ve o noktadaki çizgisel yükü (N/mm) verir. Çizgisel yük, kaynak boyutunu tablodan seçerken kullanılır.

Sınırlar

Hesap yalnız kaynak düzlemindeki yükleri kapsar. Kaynağı eğilmeye çalıştıran düzlem dışı momentlerde atalet momenti farklı hesaplanır. Bulunan gerilme, standardın verdiği kaynak dayanımıyla karşılaştırılmalıdır. EN 1993-1-8 basitleştirilmiş yönteminde bu sınır f_u / (√3 × β_w × γ_M2) biçimindedir: katsayıları standarttan alın. Ana metalin dayanımı, kaynak kalitesi ve yorulma ayrıca değerlendirilir.