Odkształcenia plastyczne

Odkształcenia plastyczne wywołane spawaniem nie przekraczają z reguły 1%, odkształcenia wywołane naprężeniami od sił zewnętrznych dochodzą do 0,02%, a odkształcenie miękkich stali na granicy plastyczności jest rzędu 2,4% (program uprawnienia budowlane na komputer). Stąd wniosek, że w normalnych przypadkach materiał ma dostateczną rezerwę plastyczności, aby bezpiecznie przejść proces redukcji naprężeń własnych przy pierwszym obciążeniu. Natomiast w przypadku stali o małym wydłużeniu lub gdy zdolność odkształcenia plastycznego stali jest ograniczona wskutek działania wieloosiowego stanu naprężeń, zwłaszcza w okolicy dna karbu, mogą zaistnieć przeszkody w uplastycznianiu materiału, a łączne działanie naprężeń własnych i naprężeń od obciążenia zewnętrznego może doprowadzić do pęknięcia (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Pęknięcia takie są tym bardziej niebezpieczne, ponieważ tworzą nowy ostry karb poł<#ony często w obrębie materiału zestarzonego pod wpływem spawania i w „sprzyjających” warunkach stają się inicjatorem kruchego pęknięcia całego elementu.
Dość dużą skłonność do pękania zauważono w krzyżujących się spoinach czołowych, co powodowało tendencję do przestawiania takich spoin m. in. w płaszczach zbiorników. Przez stosowanie odpowiedniej technologii spawania i materiałów dodatkowych o dobrych własnościach plastycznych można jednak uniknąć tego niebezpieczeństwa. Ostatnio z dobrym wynikiem spawa się automatycznie duże konstrukcje powłokowe z blach, jak płaszcze zbiorników rulonowych i kadłuby statków, wykonując spoiny krzyżujące się bez ich przestawiania, co znacznie ułatwia wykonawstwo (uprawnienia budowlane).
Naprężenia własne doprowadzają w niektórych przypadkach do pęknięć konstrukcji spawanych bez udziału obciążeń zewnętrznych.

Ogólnie można stwierdzić, że naprężenia własne nie mają wpływu na wytrzymałość elementów rozciąganych wykonanych ze stali o dobrych własnościach plastycznych pod warunkiem, że własności te nie są nadmiernie obniżone wskutek procesów technologicznych, jak np.: wysoki stopień zgniotu i sztuczne starzenie, ani też wskutek rozwiązania konstrukcyjnego, np. ostre karby, duża koncentracja spoin o znacznych grubościach (program egzamin ustny). W przypadku gdy te warunki nie są spełnione, naprężenia własne stanowią jeden z czynników zwiększających skłonność do kruchego pękania w fazie inicjowania pęknięcia i wpływają na sposób jego rozwoju.

Granica plastyczności

Omówiony poprzednio proces sumowania się naprężeń własnych z naprężeniami od obciążenia zewnętrznego o0 zachodzi również przy przyłożeniu siły ściskającej, z tym że w miarę wzrostu tej siły uplastycznieniu ulegną wpierw obszary, w których powstały naprężenia własne ściskające (opinie o programie). Strefy te nie będą brać udziału w dalszym wzroście naprężeń, i sztywność przekroju zmniejszy się w takim stosunku, jak ma się moment bezwładności części sprężystej do momentu bezwładności całego przekroju.
Z przytoczonych rozważań wynika, że największy wpływ naprężeń własnych na obniżenie siły krytycznej zaznaczy się w prętach o średnich smukłościach A = 40-M00.

Pręty smukłe o A > 100 tracą stateczność przy niskich naprężeniach krytycznych przed osiągnięciem uplastycznienia części przekroju. W prętach krótkich o bardzo małej smukłości utrata stateczności zachodzi przy naprężeniach zbliżonych do granicy plastyczności w większej części przekroju i wpływ naprężeń własnych jest mniejszy, tym bardziej że są to zazwyczaj pręty o dużych przekrojach, w których wartości naprężeń własnych ściskających są niewielkie.
Z powyższych rozważań wynika, że w prętach ściskanych spawanych z kilku części należy stosować jak najmniejsze spoiny podłużne (segregator aktów prawnych).

Spoiny grube nie są tu potrzebne ze względów obliczeniowych, a jak wykazano wyżej przez zwiększenie naprężeń własnych zmniejszają nośność pręta na ściskanie.
Należy unikać prętów o małych przekrojach spawanych z blach, zwłaszcza o przekroju teowym, i zastępować je prętami walcowanymi.

W prętach o małym przekroju wartości ściskających naprężeń własnych są większe. Dochodzi tu, oczywiście, wpływ odkształceń spawalniczych na mimośrodowość obciążenia, szczególnie niekorzystny przy małych przekrojach (promocja 3 w 1).