Wetenschapsforum

Goedendag,

ik ben bezig een constructie te analyseren, daarmee wil ik zeggen door toepassing van de werktuigbouwkundige rekenregels een constructie sterktetechnisch doorrekenen. Ik ben aanbeland bij het berekenen van optredende spanningen in een lasnaad. De situatie is weergegeven in bijgevoegd bestand.

Voor de duidelijkheid: Een buis (rond 60,3 x 4 mm) is vastgelast op een plaat door toepassing van een las volledig rondom, a4. Aan het eind van de buis (op 1000 mm afstand) werken twee krachten, een horizontale (axiale) trekkracht van 15 kN en een verticale (radiale) kracht van 5 kN. De optredende spanningen in de lasnaad ben ik als volgt aan het bepalen:

Beide kracht leveren zowel een normaal- als afschuifspanning op de lasnaad. Deze bedraagt:

Normaalspanning = Afschuifspanning = (Kracht * 0,707) / (Lasdike * Laslengte)

Prima, geen enkel probleem. Maar nu levert de radiale kracht ook nog een buigspanning op de lasnaad. Het buigend moment wat hier optreedt bedraagt M = F * r = 5 000 N * 1 000 mm = 5 000 000 Nmm. Normaal gesproken zou ik de buigspanning berekenen door toepassing van:

Buigspanning = Buigend moment / Weerstandsmoment tegen buiging

hierbij bedraagt het weerstandsmoment tegen buiging = I / e , waarin I = (1/12) * b * (h^3) en e = vezelafstand = radius van de buis + 0,5 * a.

Hier loop ik eigenlijk vast, of beter gezegd begint de twijfel, indien de lengte van de las (omtrek buis) als de h wordt gesteld, treedt er een spanning van pakweg 71 N/mm^2. Dit lijkt mij enigszinds hoog, aangezien ik in de praktijk langere constructies heb gezien, waar een hogere (verticale) last aan hing, en wat al jaren prima werkt...

Kan iemand mij vertellen of ik de berekening van de lasnaad correct uitvoer, of waar ik eventueel een misstap maak?

Bij voorbaat dank,

Ligretto