Överföring av tryckkrafter genom anliggning vid fotplåtar

Konstruktion
Många svetsade T-förband kan typiskt utsättas för både drag- och tryckspänningar där de sistnämnda oftast är mycket större. Att dimensionera dessa svetsar för tryckspänningar leder vanligtvis till stora dimensioner och det är därför fördelaktigt att kunna förutsätta att tryckkrafter överförs genom anliggning mellan de anslutande delarna. På så sätt kan svetsarna dimensioneras enbart för eventuella dragspänningar vilket ger mindre svetsdimensioner.

Många svenska och utländska handböcker, bla SBI:s detaljhandbok, har genom åren rekommenderat att dimensionera svetsar för dragspänningar enbart. Men det har förekommit olika uppfattningar inom ”branschen” angående om man kan överföra tryckkrafter genom anliggning eller om man ska dimensionera svetsarna för dessa tryckkrafter.

Inga kända haverier har inträffat på grund av sådana förband, men det har inte heller funnits några empiriska eller tydliga teoretiska belägg för att metoden är säker.

För att avgöra frågan initierades ett SBUF projekt. Ett tjugotal laboratorieförsök genomfördes för att kontrollera om dragkraftskapaciteten hos förband som överfört stora tryckkrafter genom anliggning påverkas negativt.

Hälften av förbanden utsattes först för en tryckkraft mer än dubbel så stor som den beräknade karakteristiska bärförmågan och samtliga förband belastades sedan med en dragkraft till brott.

Passningen mellan plåtar gjordes avsiktligt ”dålig” och förbanden delades in i två grupper: en grupp där avvikelserna motsvarade toleranskraven i SS-EN 1090-2:2018 och en grupp där avvikelserna var dubbelt så stora.

Resultaten visade att brottlasten i drag är opåverkad av tidigare tryckbelastning. Även deformationen vid brott var den samma oberoende om förbanden utsattes för tryck eller ej.

En viss ”uppmjukning” av de förband som utsattes för tryck kunde noteras men denna effekt har ingen praktisk betydelse.

För dimensionering i brottgränstillstånd ger resultaten stöd åt hypotesen att T‑förband vars ytor uppfyller krav på full anliggning kan dimensioneras enbart för dragkrafter.

Det rekommenderas därför att svetsförband i statiskt belastade konstruktioner dimensioneras enbart för dragkrafter under följande förutsättningar:

  • a ≥ 5 mm, och;
  • krav på monteringstoleranser för kontaktytor med krav på full anliggning enligt Tabell B.19 i SS‑EN 1090‑2:2018 uppfylls.

Om ett T-förband förutsätts överföra tryckkrafter genom anliggning är det viktigt att detta framgår av föreskrifterna och ritningarna. För att undvika missförstånd, bör rätt terminologi, i enlighet med SS‑EN 1090‑2, användas. Se exempel i figuren.

SVETSUTFÖRANDE:

  • Utförandeklass EXC2
  • Kontaktytor med full anliggning ska uppfylla toleranskrav enl. Tabell B.19 i SS‑EN 1090‑2:2018

Läs mer på Internet
SBUF Projekt 142 05

Författare
Wylliam Huson, ProDevelopment