ZVÁRANIE NÁS SPÁJA - Výskumný Ústav zváračský

Určovanie pevnosti a odolnosti konštrukčných ocelía materiálov na základe skúšokVzhľadom na celkový počet hodnôt f y,i jednotlivých štatistickýchsúborov (n ≥ 32) sú rozdiely charakteristickýchi návrhových hodnôt pevnosti a návrhových hodnôt odolnostihodnotených konštrukčných materiálov určenýchpre prípad a) (ν y neznáme) a prípad b) (ν y známe) praktickybezvýznamné, pritom málo väčšie sú pri uvažovanínormálneho rozdelenia výskytu oproti logaritmicko-normálnemurozdeleniu výskytu (tab. 9). Treba pritom konštatovať,že pri dôslednom uvažovaní výsledkov všetkýchskúšok ťahom (4 z pásnic a 3 zo steny každého skúšobnéhoprúta) by počet hodnôt f y,i jednotlivých štatistickýchsúborov bol podstatne väčší (n ≥ 96) a hodnotenérozdiely by boli ešte menšie.Tab. 9 Pomer charakteristických a návrhových hodnôt pevnostia návrhových hodnôt odolnosti hodnotených konštrukčných materiálovurčených pre prípad a) – ν y neznáme a prípad b) – ν y známeTab. 9 Ratio of characteristic and design values of strength and designvalues of resistance of evaluated structural materials designated for casea) – ν y unknown and case b) – ν y knownNormálne rozdelenieNormal distributionLogaritmicko-normálne rozdelenieLogarithmic-normal distributionf y,b) / fy,a) f d,b) /f d,a) f Rd,b) /f Rd,a) f y,b) /f y,a) f d,b) /f d,a) f Rd,b) /f Rd,a)1,00258 1,01975 1,02099 1.00190 1,00986 1,01015Podstatne významnejšie sú rozdiely zodpovedajúcichcharakteristických a návrhových hodnôt pevnosti a návrhovýchhodnôt odolnosti hodnotených konštrukčnýchmateriálov určených pri uvažovaní normálneho rozdeleniaa logaritmicko-normálneho rozdelenia výskytu, pritomešte málo väčšie sú tieto rozdiely v prípade a) (ν y neznáme)oproti prípadu b) (ν y známe) určovania zodpovedajúcichpevnostných charakteristík. Tieto rozdiely sú významnéosobitne pri návrhových hodnotách pevnostia odolnosti f d a f Rd (pomery f d,lnr /f d,nr a f Rd,lnr /f Rd,nr ) (tab. 10).Z hľadiska cieľa článku a adekvátnosti určovania charakteristickýcha návrhových hodnôt pevnosti a návrhovýchhodnôt odolnosti konštrukčných materiálov na základevýsledkov skúšok je závažné vzájomné porovnanie určenejcharakteristickej hodnoty medze klzu f y s návrhovoupevnosťou f d a odolnosťou f Rd , ale aj s minimálnou hodnotoumedze klzu f y,min hodnoteného štatistického súboruhodnôt f y,i . Takéto porovnanie je urobené v tab. 11 prepozitívnejší prípad b) (ν y známe) a uvažované normálnea logaritmicko-normálne rozdelenie výskytu.Podľa metódy medzných stavov pomery f y /f d a f y /f Rd vyjadrujúvlastne súčinitele spoľahlivosti materiálu γ M0 .Zodpovedajúca normová hodnota γ M0,STN = 1,1. Je tedazrejmé, že vyplývajúce hodnoty γ M0 sú oproti normovejhodnote neprimerane vysoké, osobitne pri uvažovaní normálnehorozdelenia výskytu. Pritom pomery f y /f y,min > 1,0.Vyplývajúce rozdiely preto spočívajú predovšetkýmv predpokladanom pravdepodobnostnom rozdelenívýskytu. Z tohto hľadiska vyhodnocovaným výsledkomskúšok jednoznačne lepšie vyhovuje alternatívne logaritmicko-normálnerozdelenie výskytu. Opodstatnené sapritom javí aj uvažovanie vplyvu odchýlok prierezovýchplôch prostredníctvom pomerov ϕ a .Z hľadiska adekvátnosti určovania charakteristickýcha návrhových hodnôt pevnosti a odolnosti konštrukčnýchmateriálov na základe výsledkov skúšok je najzávažnejšievzájomné porovnanie určenej charakteristickej hodnotymedze klzu f y s normovou hodnotou medze klzu f y,STNa určených návrhových hodnôt pevnosti f d a návrhovýchhodnôt odolnosti f Rd s normovou návrhovou pevnosťouf d,STN . Toto porovnanie je nakoniec urobené v tab. 12, opäťpre pozitívnejší prípad b) (ν y známe) a uvažované normálnea logaritmicko-normálne rozdelenie výskytu.Z tab. 12 je zrejmé, že určená charakteristická hodnotamedze klzu f y,b) a určené návrhové hodnoty pevnosti f d,b)a návrhové hodnoty odolnosti f Rd,b) sú menšie ako zodpovedajúcanormová charakteristická hodnota medze klzuf y,STN a návrhová hodnota pevnosti f d,STN . Pritom rozdielyzodpovedajúcich návrhových hodnôt pevnosti a odolnostihodnotených konštrukčných materiálov, najmä priuvažovaní normálneho rozdelenia výskytu sú veľmi významné(f d,b) /f d,STN = 0,71142). Pri uvážení f d,EN = f d,STN = f ypodľa nových noriem by tieto rozdiely boli ešte významnejšie(f d,b) /f y = 0,64674). Vyplýva z toho neopodstatnenáspoľahlivosť a tým aj nehospodárnosť posudzovaniaúnosnosti hodnotených skúšobných prútov v prípade, akby sa uvažovali návrhové pevnostné charakteristiky určenéna základe výsledkov skúšok podľa nových noriemEN 1990:2002 [1] a STN EN 1090:2004 [2].ZÁVERHodnotené štatistické súbory výsledkov skúšok z hľadiskavšeobecnejšieho vzťahu k uvažovanej konštrukčnejoceli S235 sú jednoznačne výberové s pomerne malýmipočtami hodnôt n. Vo vzťahu k jednotlivým výskumnýmprogramom a posudzovaným pevnostným charakteristi-Tab. 10 Pomer charakteristických a návrhových hodnôt pevnosti a návrhových hodnôt odolnosti hodnotených konštrukčných materiálov určenýchpri normálnom a logaritmicko-normálnom rozdeleníTab. 10 Ratio of characteristic and design values of strength and design values of resistance of evaluated structural materials at normal distributionand logarithmic-normal distributionPrípad a) – ν y neznáme) / Case a) – ν y unknownPrípad b) – ν y známe) / Case b) – ν y knownf y,lnr,a) /f y,nr,a) f d,lnr,a) /f d,nr,a) f Rd,lnr,a) /f Rd,nr,a) f y,lnr,b) /f y,nr,b) f d,lnr,b) /f d,nr,b) f Rd,lnr,b) /f Rd,nr,b)1,04348 1,21709 1,23649 1,04277 1,20528 1,22337Tab. 11 Pomer charakteristickej hodnoty medze klzu f y,b) a návrhovejhodnoty pevnosti f d,b); návrhovej hodnoty odolnosti f Rd,b) a zistenej minimálnejhodnoty medze klzu f y,min hodnotených konštrukčných materiálovTab. 11 Mutual ratio of characteristic value of yield strength f y,b) withdesign value of strength f d,b), design value of resistance f Rd,b) and assessedminimum value of yield strength f y,min of evaluated structural materialsNormálne rozdelenieNormal distributionLogaritmicko-normálne rozdelenieLogarithmic-normal distributionf y,b) /f d,b) f y,b) /f Rd,b) f y,b) /f y,min f y,b) /f d,b) f y,b) /f Rd,b) f y,b) /f y,min1,45662 1,44498 1,03465 1,26022 1,23166 1,07885Tab. 12 Pomer charakteristickej hodnoty medze klzu f y,b); návrhovýchhodnôt pevnosti f d,b) ; návrhových hodnôt odolnosti f Rd,b) hodnotenýchkonštrukčných materiálov a zodpovedajúcej normovej charakteristickejhodnoty medze klzu f y,STN a normovej návrhovej hodnoty pevnosti f d,STNTab. 12 Mutual ratio of characteristic value of yield strength f y,b) anddesign values of strength f d,b) design value of resistance f Rd,b) of evaluatedstructural steels with corresponding standard characteristic value of yieldstrength f y,STN and standard design value of strength f d,STNNormálne rozdelenie Logaritmicko-normálne rozdelenieNormal distribution Logarithmic-normal distributionf y,b) /f y,STN f d,b) /f d,STN f Rd,b) /f d,STN f y,b) /f y,STN f d,b) /f d,STN f Rd,b) /f d,STN0,94206 0,71142 0,71715 0,98235 0,85745 0,8773446 ZVÁRANIE-SVAŘOVÁNÍ | 2/ 2007