ontwerpwaarden hoeklas basisgevallen

[maurits60]

Ik probeer grip te krijgen op het domein van hoeklasberekeningen, maar al relatief in het begin loop ik vast in de voorbereiding op de komende toets. Hopelijk wil iemand hier een lichtje op schijnen voor mij.
 
Ik begrijp bijvoorbeeld niet het verschil in de berekeningsfactoren voor Fy in belastingsgeval2.jpg. De plaatdikten van aansluitende en aangesloten plaat zijn identiek (10mm). De spanningen sigma_haaks en tau_haaks zijn vergelijkbaar gepositioneerd ten opzichte van de keeldoorsnede in beide situaties. En ook de kracht op de keeldoorsnede staat onder eenzelfde hoek in beide gevallen.
 
Wanneer ik plaatje 1 een draaiing geef van 90 graden is Fy veranderd in Fx, en heb je dus plaatje 2. Vanwaar dan de factor 2/3 en de wortel_3 voor de ontwerpwaarde in basisgeval2? Wat zie ik niet goed?
 
Hartelijk bedankt, maurits
 
 
 
 

[boertje125]

1 is trek en  2 is afschuiving hoe je ze door draaien van een plaat gelijk wilt maken ontgaat mij.
 
je moet bij die gevallen niet te veel nadenken maar ze gewoon invullen.
als je gaat draaien moet alles mee draaien niet 1 afzonderlijk element.

[maurits60]

Met draaien van de platen bedoelde ik dat uitgaande van het zwaartepunt van de keeldoorsnede, waaruit zowel Fy als Fx vertrekken en de sigma en tau die eruit voortkomen, er geen verschil is in belasting op die snede. 
 
Anders gezegd, wanneer je de pijl voor krachtvector Fy in het zwaartepunt van de keeldoorsnede 90 graden met de klok mee draait heb je in feite Fx. Beide vectors worden ook sigma_las genoemd, en beide vectors vertrekken uit hetzelfde zwaartepunt met dezefde hoek tov de keeldoorsnede. Maar vectors treden wel gespiegeld uit het zwaartepunt (en sigma_haaks spiegelt 180 graden mee om).
 
Het is toch correct om de krachten juist in het zwaartepunt te beschouwen zoals de pijlen aangeven? Dat van die spiegeling is dan het enige verschil dat het zwaartepunt ondevindt imho. Ik begrijp niet hoe die 2/3 en wortel_3 daar terechtkomen in de vergelijking voor Fy.
 
Als ik Fx moet zien als trekkend maar Fy als afschuivend, waarlangs schuift Fy dan specifiek af?
 
Bedankt voor je antwoord trouwens.

[Oplosser]

Goedenavond,
 
Bij belastinggeval 2 komt de 3^0.5 voort uit de afschuifcapaciteit van het moedermateriaal. Deze waarde van 3^0.5 zie je ook terugkomen in de uitgebreide controle berekening voor de las. Ook daar geldt voor de afschuiving Tau, 355/3^0.5 en voor de trek 355.
 
Deze waarde is 355 / 3^0.5 ​= 205 N/mm^2.
 
Bij belastinggeval 1 is het trek en dus 355 N/mm².
 
 
Wat men doet is het berekenen van de capaciteit van de platen en daarmee de waarde van de las berekenen.
 
Met vriendelijke groeten.

[boertje125]

Nu snap ik wat je bedoeld.
Oplosser heeft e.a volgens mij correct uitgelegd.
de las is mits correct gemaakt en het moedermateriaal niet is over gedimensioneerd niet de zwakke schakel
 
De gevallen moet je zien zoals getekend
je hebt een t stuk en op 1 van beide werk een kracht -  trek, afschuiving enz..
Daar hoort een ontwerp en een controle formule bij.
 
De ontwerpvorm van de las is overigens ook maar een benadering de las brand een stukje in het moedermateriaal en is enigszins bol of hol de hoek kan ook wat afwijken
 
die wortel 3 voor afschuiving zit overal in theoretische onderbouwing heb ik niet zo paraat maar is het gevolg van een reductie om gecombineerde spanningen mogelijk te maken die in bepaalde gevallen gezamenlijk overigens ook 20% hoger mogen zijn dan de treksterkte van het materiaal.

[maurits60]

De factor 3 zit onder de wortel van de gecombineerde spanningmethode. Bij afschuiving heb je alleen nog onder de wortel 3 X (tau_parallel)^2. Als je de tau_parallel vrijmaakt blijft die 3 onder het wortelteken. En die duikt steeds op bij afschuivingspanningen.
 
De wiskundige afleiding snap ik, maar de wortel3-component visueel vertalen naar praktijksituaties lukt me niet. Frustrerend, want zo blijft het een soort hoepeltje springen: je past het toe omdat het zo hoort, maar je weet niet waarom.
 
Ik heb trouwens weer een ander obstakel. In het bijgevoegde plaatje 'belastinggeval3' is een situatie gebaseerd de originele afbeelding boven 'belastinggeval0' en kijk je recht bovenop de staande plaat, je kijkt dus in de richting van de x-as. In 'belastinggeval3a' ligt dezelfde strip plat op de andere plaat. De materiaal- en maatgevens hier zijn ook van 'belastinggeval0'. De lengte van de lassen is wel langer met elk 125mm.
 
Volgens mij is in beide gevallen sprake van zuivere afschuiving. Wat is de reden voor de ongelijke berekening van de ontwerpwaarde voor de toepasselijke krachten Fax en Fz?
 
Een ander onbegrijpelijk iets is in de toegepaste formule voor Fz. De spanning in de las is mede afhankelijk van de dikte van de opgelaste plaat (d=10mm), in de teller. De schuifspanning in de las zou dus omhoog gaan als de opgelaste plaat dikker zou zijn, zeg d=20mm. De lasdikte moet alleen de aangelegde kracht doorleiden. Een verdikking van de strip doet de schuifspanning toch niet veranderen?
 
Onze docent is wel een kundig vakman, maar geen voldoende goede docent helaas. 

[boertje125]

Natuurlijk heeft de dikte invloed deze zorgt immers voor een excentriciteit in de verbinding.
Deze formules zijn hulpmiddelen om relatief eenvoudig een las te berekenen die sterk genoeg is. en niet perse 100% benut.
of theoretische volkomen juist.
 
ze zijn gedeeltelijk gebaseerd op het vloeigedrag van staal.

[king nero]

Bij basisgeval 1 en 2 zijn de optredende krachten op de lassen helemaal gelijk.
Wat de lassen betreft, is het niet zo dat geval 1 trek is en geval 2 afschuiving, op beide heb je een kracht(gedeeld door een oppervlakte) die ontbonden wordt in een sigma en tau. Resulterende en toelaatbare spanningen zijn hetzelfde als bij geval 1.
De formule in geval 2 is verkeerd, die 2/3 hoort daar niet te staan. Nu, helemaal geval 2 is niet correct, een kracht op die verbinding zal ook een moment veroorzaken, voor mij is dat geen basisgeval maar reeds een "specialleke".
 
Voor jouw basisgeval "axiale belasting" is h' niet h + 0.5 a V(2) maar := h + 2/3 a V(2). Een detail, maar toch...
 
Voor basisgeval 3 wordt er geen onderscheid gemaakt tussen de verhoudingen van de afmetingen (zie eurocode 3.1.8 § 4 ergens), als de lengte van de las >> 150 a is zal niet de gehele lengte bijdragen aan de sterkte van de verbinding.
 
Al bij al is jouw (IWE?) cursus niet zo betrouwbaar voor het stukje dat ik zie...

[maurits60]

Natuurlijk heeft de dikte invloed deze zorgt immers voor een excentriciteit in de verbinding.
 

Volgens de berekening in 3 en 3a is er alleen afschuiving langs de wortellijn. Tau_parallel wordt in rekening gebracht terwijl sigma_haaks = 0 en tau_haaks = 0. In de gecombineerde spanningenformule zijn die ook 0. Het effect van excentriciteit van de kracht speelt theoretisch misschien wel een rol. Maar in de berekening is die non-existent. 
 
Verder is het vreemd in mijn beleving dat, uitgaande van jouw stelling dat exentriciteit een rol speelt voor de schuifspanning, die excenrtriciteit niet lijkt te gelden voor de schuifspanning in geval 3a. In dat voorbeeld wordt de kracht opgenomen door de 2 zijlassen, waarna de gehalveerde kracht wordt gedeeld door het keeloppervlak (a*L). Dat is logisch en gelukkig ook lekker makkelijk te visualiseren in m'n hoofd. Maar jouw exentriciteit is hier h+0,5*aV3 (denk ik?). Hoe breed of smal de opgelaste plaat ook is heeft dit geen invloed op de aangelegde spanning in de beide keeldoorsneden. Ik vind dit effect op de lassen volkomen logisch en ik snap nu nog minder hoe jij die exentriciteit geldig denkt te maken in het krachtenevenwicht.
 
Ik besef dat ik soms zaken niet begrijp door een onjuist perspectief. Dit is een tekort van het type 'hardwired', een geestelijke beperking eigenlijk. Dit defect kan zich manifesteren op het niveau van zeg de definitie van een kubus. Dat ik dus niet mijn hersens rond het begrip krijg van vlakken met gelijke ribben en dat daaruit per definitie een 3-dimensionale vorm ontstaat die wij 'kubus' noemen. Dat noem ik een beperking en ik ervaar dat ook zo met enige regelmaat. Sorry daarvoor.

[Oplosser]

Beste Maurits,
 
 
Ik zou aan iemand hier vragen om even een uur of 2 tegelijk achter de pc te gaan zitten en dan heb je het samen zo opgelost, ik bedoel zo op en neer berichten sturen met veel tijd ertussen werkt m.i. niet handig, is verwarrend en is niet nodig.
 
 
Met vriendelijke groeten.
 
N.b. desnoods wil ik je wel helpen.