本号的《焊接结构校核训练营》目前已进入收费阶段。国内外包含焊接结构校核的规范实在太多了,本号的培训涉及了如下规范:
1)IIW规范;
2)DVS规范;
3)EC3规范
4)EN13445规范
5)BS7608规范
6)GB50017规范(中文)
7)GB/T3811规范(中文)
读懂这些规范,至少需要两个能力:
1)外语能力;
2)力学能力;
可能有人觉得不需要外语能力,可以看翻译版规范。无需争辩,如果你读了翻译版,你就知道你必须看原版,至少是英文版。
国内外各规范之间,有区别也有联系。只要读懂了两三个规范,其它规范都会触类旁通。
本文挑出IIW规范、EN13445规范、EC3规范,详细解释这三个规范关于各种应力的定义,帮助读者快速入门,并能轻松驾驭其它同类规范。
必须牢记于心,焊接结构可以标记为三个部分:焊缝,接头,母材。
应力集中效应可以分为三个:焊缝引起应力集中效应,接头引起应力集中效应,母材引起应力集中效应。
在IIW原版规范中:
1)焊缝引起应力集中效应,一般会提到notch;
2)接头引起应力集中效应,会提到welded joint(焊接接头),structural detail(结构细节)、Structural discontinuity(结构不连续);
3)母材引起应力集中效应,会提到Macro-geometric;
基于以上认知,就可以很好的区分名义应力(修正或局部),结构应力,缺口应力。
1)考虑母材引起的应力集中效应的应力,就是修正或局部名义应力,或者直接称为名义应力;
2)在名义应力的基础上,考虑接头引起的应力集中效应的应力,就是结构应力(或称为几何应力),热点应力就是热点(焊趾)上的结构应力;
3)在结构应力的基础上,考虑焊缝引起的应力集中效应的应力,就是缺口应力;
4)没有考虑任何应力集中效应的应力,在IIW中称为 gross nominal stress(总体名义应力)、Gross average stress(总体平均应力);
下图展示了总体名义应力和(修正/局部)名义应力的区别:
下图展示了缺口应力和结构应力的区别:
下表展示了四种应力的区别:
笔者总结:
1)IIW规范区分了了三种应力集中效应;
2)(局部/修正)名义应力和通常所理解的名义应力不太一样,通常理解的名义应力和总体名义应力更接近;
3)名义应力对应名义应力法疲劳评定,结构应力对应热点应力法疲劳评定,缺口应力对应缺口应力法疲劳评定,所以理解好这三种应力是理解IIW的关键所在;
4)注意这里的结构应力和董平沙的结构应力不完全一样;
必须牢记于心,结构不连续可以分为:总体不连续,局部不连续。
1)名义应力忽略总体不连续和局部不连续;
2)结构应力忽略局部不连续,考虑总体不连续;
3)缺口应力考虑总体不连续和局部不连续;
对比上文的IIW规范,可以发现略有差异:
1)EN13445的名义应力类似IIW的总体名义应力;
2)EN13445不区分IIW的母材应力集中效应和接头应力集中效应;
3)EN13445的结构应力类似IIW的结构应力,包含了母材和接头的应力集中效应,在EN13445中称为总体不连续;
4)EN13445的缺口应力类似IIW的缺口应力,包含了母材、接头以及焊缝的应力集中效应,在EN13445中称为总体和局部不连续;(焊缝属于局部不连续)
笔者总结:
1)在EN13445和IIW中,结构应力的含义是一致的,缺口应力的含义也是一致的;
2)EN13445把结构不连续分为两类,意味着包含两种应力集中效应。IIW把结构不连续分为三类,包含三种应力集中效应。
在EC3-2005中,对比IIW规范。
1)EC3的名义应力对应IIW的总体名义应力;
2)EC3的修正名义应力对应IIW的(修正\局部)名义应力;
3)EC3的几何应力对应IIW的结构应力;
4)EC3的Constructional detail对应IIW的structural detail;
目前国内的焊缝疲劳评定和国外高度类似。比如GB50017和EC3类似,GB/T3811和DVS类似。只要读者理解了IIW和EN13445、EC3,必然能轻松驾驭其它同类规范。