METALNE KONSTRUKCIJE 2(B2K3M2) · Elektrolučno zavarivanje netopljivom elektrodom pod zaštitom...

Beograd, 2021.Sva autorska prava autora prezentacije i/ili video snimaka su zaštićena. Snimak ili prezentacija se mogu koristiti samo za nastavu na daljinu studenta Građevinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu u školskoj 2020/2021 i ne

mogu se koristiti za druge svrhe bez pismene saglasnosti autora materijala.

Univerzitet u Beogradu – Građevinski fakultet www.grf.bg.ac.rs

Studijski program: GRAĐEVINARSTVOModul: KONSTRUKCIJEGodina/Semestar: III godina / VI semestar

Naziv predmeta: METALNE KONSTRUKCIJE 2 (B2K3M2)Nastavnik: Prof. dr Zlatko Marković

Naslov predavanja: Zavarivanje (II deo) Datum : 1. mart 2021. godine

Metalne konstrukcije 2 P2-2

Ugaoni šavovi

– Nije potrebna posebna obrada ivica jeftiniji su od sučeonih;

– Primenjuju se kod ugaonih i preklopnih spojeva;– Ugao između elemenata koji se spajaju treba da bude

između 60º i 120º.– Dodatni materijal se deponuje u korito koje obrazuju

elementi (limovi) koji se spajaju;– Tok sila je drugačiji nego kod sučeonih šavova;– Drugačiji postupak proračuna;– Mogu biti kontinualni ili isprekidani;


Osnovni elementi ugaonog šavaOdređivanje debljine (a) ugaonog šava

Debljina ugaonog šava jednaka je visini najvećeg trougla koji se može upisati u telo šava!


Sučeoni šavovi sa delimičnom penetracijom

Sučeoni spojevi Ugaoni spojevi


Šavovi u rupi


Čep šavovi


Užljebljeni šavovi


Postupci zavarivanja

Prema izvoru toplotne energije dele se na:– elektrotermičke,– termohemijske,– mehaničke i– ostale


Najznačajni elektrolučni postupci zavarivanja

Polje primene Naziv postupka zavarivanja Skraćeno Oznaka

t mm Materijali Elektrolučno zavarivanje

sa obloženom elektrodom

E 111 3-50 nelegirani,

niskolegirani i finozrni visokovredni čelici

Elektrolučno zavarivanje pod zaštitnim prahom EPP 12 4-80 nelegirani i

niskolegirani čelici Elektrolučno zavarivanje elektrodnom žicom pod zaštitom inertnog gasa

MIG 131 4-24 nelegirani (<0,22%C)

i niskolegirani (0,35%C) čelici i Al-

legure Elektrolučno zavarivanje elektrodnom žicom pod zaštitom aktivnog gasa

MAG 135 <30 nelegirani i niskolegirani čelici

Elektrolučno zavarivanje netopljivom elektrodom pod zaštitom inertnog

gasa

TIG 141 <12 visokolegirani čelici i Al-legure


Obeležavanje šavova u tehničkoj dokumentacijiNaziv šava Izgled Oznaka

I - šav

V - šav

V - šav sa provarenim korenom

1/2V - šav

K - šav

X - šav

U - šav

Ugaoni šav


Greške u šavovima– Greške predstavljaju materijalni diskontinuitet;– Dolazi do koncentracija napona u zoni šava;– Nisu sve greške istog značaja, odnosno iste opasnosti;– Stepen rizika zavisi od: vrste greške, načina naprezanja i

karaktera opterećenja;– Neke greške su vidljive golim okom i mogu se otkloniti

(korigovati);

Greške se prema svojoj prirodi mogu podeliti na:– Dimenzionalne greške ili greške oblika;– Strukturne greške ili greške kompaktnosti;


Tipične greške u šavovima

1 - neispunjen žljeb; 2 - nadvišenje; 3 - neprovaren koren; 4 - prokapina; 5 - oštar prelaz; 6 - zarez; 7 - denivelacija; 8 - krater; 9 - poroznost površine; 10 gasne pore; 11 - nalepljivanje; 12 - greške u provarivanju korena; 13 - uključci troske; 14 - prsline


Vrste kontrole kvaliteta šavova

– Vizuelna kontrola;– Radiografska kontrola;– Ultrazvučna kontrola;– Magnetska kontrola;– Penetracijska kontrola;


Vizuelna kontrola kvaliteta

Vrše je kvalifikovana lica;

Mogu se otkriti samo dimenzionalne greške;

Koriste se pomoćna sredstva - šabloni;


Radiografska kontrola

Zasniva se na različitoj apsorbciji rendgenskih ili gama zraka u zavisnsti od gustine i debljine materijala!

1 Izvor rendgenskih ili gama zraka;

2 Blenda;

3 Propust za lokalizaciju šava;

4 Šav koji se ispituje (snima);

5 Film sa osetljivom emulzijom;

6 Olovna folija;

Šematski prikaz


Radiogram sučeonog V šava bez grešaka


Radiogram sučeonog V šava sa gasnim mehurićima, uključcima troske i neprovarenim

korenom


Ultrazvučne metodeZasnivaju se na različitoj brzini ultrazvučnih talasa (za čelikje v = 5850 m/s) . Primenjuju se dve ultrazvučne metode:– Metoda prozvučavanja (kada su obe strane pristupačne);– Eho metoda.

1 1a) b)

2 7

6

5

4

6

3 3 tt

1 Visokofrekventni generator2 Predajnik3 Materijal koji se ispituje4 Prijemnik5 Pojačivač signala6 Indikator vremena prolaska7 Primopredajna glava


Kvalitet šavova

Obim i vrsta kontrole šavova zavise od klase izvođenjakonstrukcije (EXC1, EXC2, EXC3 i EXC4), odnosno odpropisanog kvaliteta šavovaRazlikuju se sledeći kvaliteti šavova:– B+ (za EXC4) - najviši– B (za EXC3)– C (za EXC2)– D (za EXC1) - najnižiSvaki kvalitet šava podrazumeva određen nivo kontrole kvaliteta;SRPS EN 1090-2 tačno definiše procedure kontrole kvaliteta koje odgovaraju zahtevanim klasama izvođenja, odnosno kvalitetima šavova.


Proračun sučeonih šavova

Osnovne pretpostavke:– zanemaruju se koncentracije napona;– zanemaruju se sopstveni (zaostali) naponi;– uticaji u šavovima se određuju kao u osnovnom

materijalu;– dimenzije sučeonih šavova su jednake

dimenzijama osnovnog materijala (a = tmin);

Metalne konstrukcije 2

Primena polaznih i završnih pločica

Efektivna dužina šavova:

leff,w = b

P2-21


Proračun ugaonih šavova– površine loma


Debljina ugaonih šavova

Minimalna debljina ugaonog šava je: amin = 3 mm

Debljina ugaonog šava ne treba da bude veća od 0,7tmin. U izvesnim slučajevima kod spojeva čelika veće čvrstoće (S420 i S460) od kojih se zahteva nosivost veća ili jednaka od nosivosti elementa koji se spaja može se usvojiti veća debljina ugaonih šavova;

Kod veza šupljih profila debljina ugaonog šava može da bude jednaka debljini zida profila a= tmin.

T - spoj Kosi ugaoni spoj Provaren koren


Efektivna dužina ugaonih šavova – leff,w

U opštem slučaju:

Minimalna dužina šava je: lw,min= max(6a, 30 mm).Maksimalna dužina šava je: lw,max=150a (ako je veća redukcija!)Efektivna površina šavova je: Aw = a leff,w


Komponente napona u ugaonim šavovima

normalni napon upravan na merodavnu ravan šava;

II normalni napon paralelan osi šava (zanemaruje se!);

II napon smicanja koji deluje u pravcu šava;

napon smicanja koji deluje upravno na merodavnu ravan šava.


Proračun nosivosti ugaonih šavova

Evrokod predviđa dve metode proračuna:– Direkciona (direktna) metoda; Zasniva se na

kontroli pojedinačnih (komponentalnih) i uporednih napona u merodavnoj ravni šava;

– Pojednostavljena metoda; Zasniva se na kontroli rezultujućih sila po jedinici dužine šava;


Direkciona (direktna) metoda

fu čvrstoća pri zatezanju slabijeg spojenog dela;fuw,d proračunska vrednost granične čvrstoće ugaonog šava;M2 parcijalni koeficijent sigurnosti (M2 =1,25);w korelacioni faktor (0,8-1,0) – Zavisi od vrste čelika;

2

2II

22 3Mw

uduweq

ff

,)( 290 Muf /,

Oba sledeća uslova moraju da budu ispunjena:


Korelacioni faktorw

Standard i kvalitet čelikaKorelacioni faktor wEN 10025 EN 10210 EN 10219

S 235S 235 W S 235 H S 235 H 0,80

S 275S 275 N/NLS 275 M/ML

S 275 HS 275 NH/NLH

S 275 HS 275 NH/NLH S 275 MH/MLH

0,85

S 355S 355 N/NLS 355 M/MLS 355 W

S 355 HS 355 NH/NLH

S 355 HS 355 NH/NLH S 355 MH/MLH

0,90

S 420 N/NLS 420 M/ML S 420 MH/MLH 1,00

S 460 N/NLS 460 M/MLS 460 Q/QL/QL1

S 460 NH/NLH S 460 NH/NLH S 460 MH/MLH 1,00


Pojednostavljena metoda proračuna

afFF dvwRdwEdw ,,,

2 3

Mw

udvw

ff

/,

U svakoj tački duž šava rezultujuća sila po jedinici dužine Fw,Edmora da zadovolji sledeći uslov:

Vrsta čelika S235 S275 S355 S420 S460

w - 0,8 0,85 0,9 1,0 1,0

fu [MPa] 360 430 510 500 530

M2 - 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

fvw,d [MPa] 208 234 262 231 245

Proračunska čvrstoća ugaonog šava na smicanje fvw,a se određuje prema izrazu:


Statički pokriveni ugaoni šavovi - zatezanjeDebljina obostranih ugaonih šavova na aksijalno opterećenom elementu može da se odredi iz uslova da šavovi imaju veću ili jednaku nosivost od spojenog elementa:

sila po jedinici dužine


Primer aksijalno opterećenog elementa


Ukupna nosivost aksijalno opterećenog spoja


Primer konzolnog elementa - savijanje


Redukcija nosivosti dugih ugaonih šavova

Kod dugih ugaonih šavova na preklop (lw > 150a) neravnomerna raspodela napona duž šava se uzima u obzir tako što se redukuje nosivost ugaonog šava množenjem koeficijentom redukcije Lw,1;

1150

20211

aLj

Lw,

,,

gde je Lj dužina ugaonog šava, odnosno preklopa.

METALNE KONSTRUKCIJE 2(B2K3M2) · Elektrolučno zavarivanje netopljivom elektrodom pod zaštitom...

Documents

Transcript of METALNE KONSTRUKCIJE 2(B2K3M2) · Elektrolučno zavarivanje netopljivom elektrodom pod zaštitom...