W ogólnym przypadku spoina jest słabym miejscem, mimo że wykonuje się ją z tego samego materiału co części łączone. Przyczyną osłabienia jest inna struktura spoiny w porównaniu ze strukturą otaczającego materiału kutego lub walcowanego, jak również obecność w spoinie znacznych naprężeń pospawalniczych oraz nieciągłość kształtu, która powoduje spiętrzenie naprężeń w czasie obciążenia. Uwzględniając mniejszą pewność połączenia spoiny, przy obliczaniu jej przyjmuje się zmniejszone wartości naprężeń dopuszczalnych. Zmniejszenie tych wartości jest proporcjonalne do dwóch współczynników: jakości spoiny — z oraz statycznej wytrzymałości spoiny zależnej od rodzaju spoiny i rodzaju obciążenia z0.
Wartości tych współczynników przy obciążeniach statycznych w konstrukcjach stalowych i w budowie maszyn przyjmuje się wg tablicy 8.2.
Tablica 8.2
Współczynnik z oraz z0
Jakość |
spoiny |
z |
Spoina normalnej jakości |
0,5 | |
Spoina mocna |
1,0 | |
Rodzaj spoiny |
Rodzaj obciążenia | |
Rozciąganie |
0,75 + 0,90 | |
Spoina czołowa |
Ściskanie |
0,85 + 1,00 |
Zginanie |
0,8+ 0,9 | |
Ścinanie |
0,6 + 0,65 | |
Spoina pachwinowa |
Wszystkie rodzaje obciążeń |
0,65 |
Tak więc przy obciążeniach statycznych naprężenia dopuszczalne dla spoin oblicza się następująco
K = zzoK
(8.1)
gdzie kr oznacza naprężenie dopuszczalne na rozciąganie dla materiału łączonego (rodzimego).
Przy spoinach czołowych płaskich przyjmuje się do obliczeń jej grubość a = g, gdzie g jest grubością cieńszego łączonego elementu. W spoinach wypukłych i podpawanych obliczenia można przeprowadzić dla pełnej wyso-
30