Hitsattavien teräsrakenteiden muotoilu Kohtisuoraan tasoaan vasten levy ei kanna minkäänlaista kuormaa. Tässä suunnassa se on myös äärettömän joustava verrattuna jäykkyyteen tasonsa suunnassa. Levyn taivutus muuttaa sen taipuisasta lerpusta 3Drakenteeksi, joka oikein kuormitettuna on vääntöä lukuun ottamatta kaikkiin suuntiin luja ja jäykkä. Sulkemalla levyrakenne (hitsaamalla) poikkileikkaukseltaan umpinaiseksi kehäksi se saadaan myös vääntöä vastaan lujaksi ja jäykäksi. Taivutettua kehämäistä poikkileikkausta parempi lujuudessa ja jäykkyydessä on lieriömäinen muoto, sitäkin parempi kartiomainen ja vielä sitäkin monipuolisempi on kaksoiskaareva muoto (esimerkiksi kananmunan kuori). Esimerkkejä: https://structurae.net/structures/replot-bridge, https://.youtube.com/atch?v=_tbh9se-k8
Pistekuorma putkipalkin kyljessä pitää jakaa laajemmalle alalle Sekä pusku- että vetokuorma pistemäisenä palkin kyljessä rasittaa palkkia väärästä kohdasta!
Putkipalkkien vino hitsausliitos Ilman vahvikkeita hyötysuhde n. 60%.
Putkipalkkien liitos Suoraan kylkeen hitsattuna hyötysuhde 40...50% ja paranee kun etäisyys l kasvaa. Suoraan kylkeen ja avoin pääty umpeen hitsattuna hyötysuhde n. 60%.
Putkipalkkien liitos Suoraan kylkeen ja avoin pääty umpeen hitsattuna ja kulmavahvikkeella lisättynä hyötysuhde n. 100%.
Putkipalkkien liitos Vino liitos välilevyllä vahvistettuna hyötysuhde n. 100%.
I-palkkien liitos Vino hitsausliitos ilman vahvikkeita hyötysuhde n. 5%.
I-palkkien liitos Suora liitos läpimenevin laipoin hyötysuhde n. 35% leveälaippapalkeilla ja n. 65% IPEpalkeilla.
I-palkkien liitos Suora liitos ilman vahvikkeita hyötysuhde n. 0...5%.
I-palkkien liitos Suora liitos pelkällä päätylevyllä vahvistettuna hyötysuhde n. 36%.
I-palkkien liitos Välilevyllä vahvistettu vino liitos on yksinkertainen ja luja, kunhan välilevy on yhtenä kappaleena palkkien välissä ja palkkien laipat hitsataan toisiinsa eikä välilevyn välityksellä. Muutoin seuraa välilevyn halkeamisvaara.
Pienahitsien mitoitus SFS EN 1993-1-8 mukaan - reunaehtoja Liitettäville materiaaleille rajoituksia Hitsauslisäaineille vaatimuksia Liitospintojen kulma 60-10 o väliltä Hitsataan kulman ympäri x hitsin kyljen mitta Hitsin pituus l eff = hitsin todellinen pituus x a-mitta Hitsausluokka C (hyvä, SFS EN 5817)
Pienahitsien mitoitus SFS EN 1993-1-8 mukaan Yksinkertainen menettely Komponenttimenettely Molemmat perustuvat ehtoon: = F ed /(a l eff ) -> a = F ed /(l eff ) F ed liitokseen kohdistuva voima Eli mitoituslähtökohdat poikkeavat aiemmasta: = hitsausliitokseen kohdistuva jännitys.
Pienahitsin mahdolliset jännitykset ja niiden suunnat Jännityskomponentit yhdistetään seuraavasti: 3( ll ) fu M
Pienahitsien yksinkertaistettu menettely (SFS EN 1993-1-8) Tässä menettelyssä oletetaan, että = =0 Lujuuskriteerinä heikomman osan vetomurtolujuus. F,Ed = F ed /L < a f u /( M 3) Eli a-mitaksi saadaan: a> F Ed M 3 /(L f u ) f u =heikomman liitettävän osan vetomurtolujuus =materiaalikerroin M =osavarmuusluku (=1,5) L = hitsin pituus, F Ed = hitsiin kohdistuva voima, F,ed = liitokseen kohdistuva voima yksikköpituudella
Pienahitsien materiaalikerroin
Pienahitsien komponenttimenettely (SFS EN 1993-1-8) Seuraavat ehdot pitää toteutua: 3( ) ll fu M ja 0,9 f u M f u = heikomman liitettävän osan vetomurtolujuus
Esimerkki otsapienahitsistä Yksinkertaistettu menettely ( = =0): a> F Ed M 3 /(L f u ) Komponenttimenettely ( = ll =0): a> F Ed M /(L f u )
Selitys, mistä tulee tekijät (tai 3...) 45 o Selityksenä on siis, että kuorman aiheuttama jännitystaso poikkeaa pienahitsin oletetusta jännitystasosta 45 o. = cos 45 0 = / = sin 45 0 = /
... Selitys, mistä tulee tekijät tai 3 3 ) 3( M u ll f 4 M u f ( = ll =0): 3 3 ) 3( M u ll f ( = =0, ll =, yksinkertaistettu menettely): Eli a = F ed /(l eff ) -> a> F Ed M /(L f u ) Eli a = F ed /(l eff ) -> a> F Ed M 3 /(L f u )
Esimerkki kylkipienahitsistä Yksinkertaistettu menettely ( = =0): a> F Ed M 3 /(L f u ) Komponenttimenettely ( = =0): a> F Ed M 3 /(L f u )
Läpihitsatun päittäishitsin mitoitus (SFS EN 1993-1-8) Hitsin mitoitusarvo valitaan yhtä suureksi kuin heikoimman liitettävän osan kestävyyden mitoitusarvo ja lisäaineen lujuudeksi perusaineille määritetty lujuus. Mitoitusarvona on yleensä hitsausliitoksen leveys ja paksuus, joiden pitää vastata pienimmän osan mittoja.
Esimerkki läpihitsatusta päittäishitsistä (ei pienahitsi)