Talat Lecture 2406: Annex 2
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TALAT Lecture 2406 – Annex 2 An Updating of TALAT Chapter 2400
Fatigue and Fracture in Aluminium Structures Proposal for a National Application Document (Updated from the TAS project) TAS
alu
Leonardo da Vinci program Training in Aluminium Alloy Structural Design
6 pages Prepared by Prof. Dimitris Kosteas Technische Universität München, Germany
Contents ♦ Fig. 5.2.1* Design Curves Ds - N for plain material detail categories in Table 5.1.1* ......2 ♦ Table 5.2.1* Numerical values of Ds (N/mm²) for plain material ......................................2 ♦ Fig. 5.2.2* Design Curves Ds - N for members with welded attachments / transverse weld toe detail categories in Table 5.1.2* ................................................................................... 3 ♦ Table 5.2.2* Numerical values of Ds (N/mm²) for members with welded attachments / transverse weld toe ............................................................................................................. 3 ♦ Fig. 5.2.3* Design Curves Ds-N for members with welded attachments / longitudinal welds................................................................................................................................... 4 ♦ Table 5.2.3* Numerical values of Ds (N/mm²) for members with welded attachments / longitudinal welds............................................................................................................... 4 ♦ Fig. 5.2.4* Design Curves Ds-N for welded joints between members ..............................5 ♦ Table 5.2.4* Numerical values of Ds (N/mm²) for welded joints between members.......5 ♦ Fig. 5.2.5* Design Curves Ds-N for crossing welds and built-up beams ......................6 ♦ Table 5.2.5* Numerical values of Ds-N for crossing welds and built-up beams ............6
Date of Issue: 1999 EAA - European Aluminium Association
TALAT 2406 – Annex 2
1
EC 9 - Design Curves 300
NC
Stress Range [N/mm²]
Plain Material Details Table 5.1.1 N L
ND
130-7 95-7 85-7 70-7
100 50
10 5 1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
1E+08
No. of Cycles N
compare to Table 5.1.1 of ENV 1999-2 May 1998
eaa-ko-10-98
daten/praes/ec9revision
1E+09
Fig. 5.2.1* Design Curves Ds - N for plain material detail categories in Table 5.1.1*
Table 5.2.1* Numerical values of Ds (N/mm²) for plain material
Detail Category 2E+06 130,0 95,0 85,0 70,0
slope m1 7,0 7,0 7,0 7,0
m2 7,0 7,0 7,0 7,0
TALAT 2406 – Annex 2
Cycles N 1E+04 277,1 202,5 181,2 149,2
1E+05 199,4 145,7 130,4 107,4
2
1E+06 143,5 104,9 93,8 77,3
5E+06 114,0 83,3 74,6 61,4
1E+07 103,3 75,5 67,5 55,6
1E+08 74,3 54,3 48,6 40,0
1E+09 74,3 54,3 48,6 40,0
EC 9 - Design Curves 300
NC
Stress Range [N/mm²]
Welded Attachment Transverse Weld Toe
ND
N
Details Table 5.1.2
L
100 50
35-3,4 31-3,4 25-3,4 23-3.4 22-3,4 20-3,4 18-3,4
10 5 1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
No. of Cycles N eaa-ko-10-98
daten/praes/ec9design
1E+08
1E+09
compare to Table 5.1.2(a) of ENV 1999-2 May 1998
Fig. 5.2.2* Design Curves Ds - N for members with welded attachments / transverse weld toe detail categories in Table 5.1.2*
Table 5.2.2* Numerical values of Ds (N/mm²) for members with welded attachments / transverse weld toe
Detail Category 2E+06 35,0 31,0 25,0 23,0 22,0 20,0 18,0
slope m1 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4
m2 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4
TALAT 2406 – Annex 2
Cycles N 1E+04 166,3 147,3 118,8 109,3 104,5 95,0 85,5
1E+05 84,5 74,8 60,3 55,5 53,1 48,3 43,4
3
1E+06 42,9 38,0 30,7 28,2 27,0 24,5 22,1
5E+06 26,7 23,7 19,1 17,6 16,8 15,3 13,7
1E+07 23,5 20,8 16,8 15,5 14,8 13,4 12,1
1E+08 15,3 13,6 11,0 10,1 9,6 8,8 7,9
1E+09 15,3 13,6 11,0 10,1 9,6 8,8 7,9
Attachment EC 9 - Design Curves Welded Plain Material
Longitudinal Welds
300
NC
Stress Range [N/mm²]
ND
N
Details Table 5.1.3
L
100 60-4,3 55-4,3 45-4,3 40-4,3 35-4,3 28-3,4
50
10 5 1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
No. of Cycles N daten/praes/ec9design
eaa-ko-10-98
1E+08
1E+09
compare to Table 5.1.2 (b) of ENV 1999-2 May 1998
Fig. 5.2.3* Design Curves Ds-N for members with welded attachments / longitudinal welds
Table 5.2.3* Numerical values of Ds (N/mm²) for members with welded attachments / longitudinal welds
Detail Category 2E+06 60,0 55,0 45,0 40,0 35,0 28,0
slope m1 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 3,4
m2 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 5,4
TALAT 2406 – Annex 2
Cycles N 1E+04 205,7 188,6 154,3 137,1 120,0 133,0
1E+05 120,4 110,4 90,3 80,3 70,2 87,6
4
1E+06 70,5 64,6 52,9 47,0 41,1 34,3
5E+06 48,5 44,4 36,4 32,3 28,3 21,4
1E+07 43,4 39,8 32,6 29,0 25,3 18,8
1E+08 30,1 27,6 22,6 20,1 17,6 12,3
1E+09 30,1 27,6 22,6 20,1 17,6 12,3
EC 9 - Design Curves NC
Stress Range [N/mm²]
300
ND
Welded Joints Plain Material
Between Members N
L
Details Table 5.1.4
55-7,0 50-4,3 45-7,0 45-4,3 40-3,4 40-4,3 35-3,4 30-3,4 25-3,4 23-3,4 18-3,4 14-3,4 12-3,4
50
10 5 1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
No. of Cycles N eaa-ko-10-98
daten/praes/ec9design
1E+08
1E+09
compare to Table 5.1.3 of ENV 1999-2 May 1998
Fig. 5.2.4* Design Curves Ds-N for welded joints between members
Table 5.2.4* Detail Category 2E+06 55,0 45,0 50,0 45,0 40,0 40,0 35,0 30,0 25,0 23,0 18,0 14,0 12,0
Numerical values of Ds (N/mm²) for welded joints between members slope m1 7,0 7,0 4,3 4,3 3,4 4,3 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4
m2 7,0 7,0 6,3 6,3 5,4 6,3 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4
TALAT 2406 – Annex 2
Cycles N 1E+04 117,2 95,9 171,4 154,3 187,5 137,1 166,3 142,5 118,7 109,2 85,5 66,5 57,0
1E+05 84,4 69,0 100,4 90,3 95,8 80,3 84,5 72,4 60,3 55,5 43,4 33,8 29,0
5
1E+06 60,7 49,7 58,7 52,9 49,0 47,0 42,9 36,8 30,6 28,2 22,1 17,2 14,7
5E+06 48,3 39,5 40,4 36,4 30,6 32,3 26,7 22,9 19,1 17,6 13,7 10,7 9,2
1E+07 43,7 35,8 36,2 32,0 27,0 28,9 23,5 20,2 16,7 15,5 12,0 9,4 8,1
1E+08 31,5 25,7 25,1 22,6 17,6 20,2 15,3 13,2 11,0 10,1 7,9 6,1 5,3
1E+09 31,5 25,7 25,1 22,6 17,6 20,2 15,3 13,2 11,0 10,1 7,9 6,1 5,3
EC 9 - Design Curves 300
NC
Stress Range [N/mm²]
ND
Crossing Welds Plain Material Built-Up Beams N
L
Details Table 5.1.5
100 40-3,4 35-3,4 30-3,4 30-4,3 25-4,3 23-3,4 20-4,3 18-3,4
50
10 5 1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
No. of Cycles N eaa-ko-10-98
daten/praes/ec9design
Fig. 5.2.5*
2E+06 40,0 35,0 30,0 30,0 25,0 23,0 20,0 18,0
1E+09
compare to Table 5.1.3 (b) of revision Ja-Gi-Ko-MMS
Design Curves Ds-N for crossing welds and built-up beams
Table 5.2.5*
Detail Category
1E+08
Numerical values of Ds-N for crossing welds and built-up beams
slope m1 3,4 3,4 3,4 4,3 4,3 3,4 4,3 3,4
m2 5,4 5,4 5,4 6,3 6,3 5,4 6,3 5,4
TALAT 2406 – Annex 2
Cycles N 1E+04 187,5 166,3 142,5 102,9 85,7 109,3 68,6 85,5
1E+05 95,8 84,5 72,4 60,2 50,2 55,5 40,1 43,4
6
1E+06 49,0 42,9 36,8 35,2 29,4 28,2 23,5 22,1
5E+06 30,6 26,7 22,9 24,2 20,2 17,6 16,2 13,7
1E+07 27,0 23,5 20,2 21,7 18,7 15,5 14,5 12,1
1E+08 17,6 15,3 13,2 15,1 12,6 10,1 10,0 7,9
1E+09 17,6 15,3 13,2 15,1 12,6 10,1 10,0 7,9
Fatigue and Fracture in Aluminium Structures Proposal for a National Application Document (Updated from the TAS project) TAS
alu
Leonardo da Vinci program Training in Aluminium Alloy Structural Design
6 pages Prepared by Prof. Dimitris Kosteas Technische Universität München, Germany
Contents ♦ Fig. 5.2.1* Design Curves Ds - N for plain material detail categories in Table 5.1.1* ......2 ♦ Table 5.2.1* Numerical values of Ds (N/mm²) for plain material ......................................2 ♦ Fig. 5.2.2* Design Curves Ds - N for members with welded attachments / transverse weld toe detail categories in Table 5.1.2* ................................................................................... 3 ♦ Table 5.2.2* Numerical values of Ds (N/mm²) for members with welded attachments / transverse weld toe ............................................................................................................. 3 ♦ Fig. 5.2.3* Design Curves Ds-N for members with welded attachments / longitudinal welds................................................................................................................................... 4 ♦ Table 5.2.3* Numerical values of Ds (N/mm²) for members with welded attachments / longitudinal welds............................................................................................................... 4 ♦ Fig. 5.2.4* Design Curves Ds-N for welded joints between members ..............................5 ♦ Table 5.2.4* Numerical values of Ds (N/mm²) for welded joints between members.......5 ♦ Fig. 5.2.5* Design Curves Ds-N for crossing welds and built-up beams ......................6 ♦ Table 5.2.5* Numerical values of Ds-N for crossing welds and built-up beams ............6
Date of Issue: 1999 EAA - European Aluminium Association
TALAT 2406 – Annex 2
1
EC 9 - Design Curves 300
NC
Stress Range [N/mm²]
Plain Material Details Table 5.1.1 N L
ND
130-7 95-7 85-7 70-7
100 50
10 5 1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
1E+08
No. of Cycles N
compare to Table 5.1.1 of ENV 1999-2 May 1998
eaa-ko-10-98
daten/praes/ec9revision
1E+09
Fig. 5.2.1* Design Curves Ds - N for plain material detail categories in Table 5.1.1*
Table 5.2.1* Numerical values of Ds (N/mm²) for plain material
Detail Category 2E+06 130,0 95,0 85,0 70,0
slope m1 7,0 7,0 7,0 7,0
m2 7,0 7,0 7,0 7,0
TALAT 2406 – Annex 2
Cycles N 1E+04 277,1 202,5 181,2 149,2
1E+05 199,4 145,7 130,4 107,4
2
1E+06 143,5 104,9 93,8 77,3
5E+06 114,0 83,3 74,6 61,4
1E+07 103,3 75,5 67,5 55,6
1E+08 74,3 54,3 48,6 40,0
1E+09 74,3 54,3 48,6 40,0
EC 9 - Design Curves 300
NC
Stress Range [N/mm²]
Welded Attachment Transverse Weld Toe
ND
N
Details Table 5.1.2
L
100 50
35-3,4 31-3,4 25-3,4 23-3.4 22-3,4 20-3,4 18-3,4
10 5 1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
No. of Cycles N eaa-ko-10-98
daten/praes/ec9design
1E+08
1E+09
compare to Table 5.1.2(a) of ENV 1999-2 May 1998
Fig. 5.2.2* Design Curves Ds - N for members with welded attachments / transverse weld toe detail categories in Table 5.1.2*
Table 5.2.2* Numerical values of Ds (N/mm²) for members with welded attachments / transverse weld toe
Detail Category 2E+06 35,0 31,0 25,0 23,0 22,0 20,0 18,0
slope m1 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4
m2 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4
TALAT 2406 – Annex 2
Cycles N 1E+04 166,3 147,3 118,8 109,3 104,5 95,0 85,5
1E+05 84,5 74,8 60,3 55,5 53,1 48,3 43,4
3
1E+06 42,9 38,0 30,7 28,2 27,0 24,5 22,1
5E+06 26,7 23,7 19,1 17,6 16,8 15,3 13,7
1E+07 23,5 20,8 16,8 15,5 14,8 13,4 12,1
1E+08 15,3 13,6 11,0 10,1 9,6 8,8 7,9
1E+09 15,3 13,6 11,0 10,1 9,6 8,8 7,9
Attachment EC 9 - Design Curves Welded Plain Material
Longitudinal Welds
300
NC
Stress Range [N/mm²]
ND
N
Details Table 5.1.3
L
100 60-4,3 55-4,3 45-4,3 40-4,3 35-4,3 28-3,4
50
10 5 1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
No. of Cycles N daten/praes/ec9design
eaa-ko-10-98
1E+08
1E+09
compare to Table 5.1.2 (b) of ENV 1999-2 May 1998
Fig. 5.2.3* Design Curves Ds-N for members with welded attachments / longitudinal welds
Table 5.2.3* Numerical values of Ds (N/mm²) for members with welded attachments / longitudinal welds
Detail Category 2E+06 60,0 55,0 45,0 40,0 35,0 28,0
slope m1 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 3,4
m2 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 5,4
TALAT 2406 – Annex 2
Cycles N 1E+04 205,7 188,6 154,3 137,1 120,0 133,0
1E+05 120,4 110,4 90,3 80,3 70,2 87,6
4
1E+06 70,5 64,6 52,9 47,0 41,1 34,3
5E+06 48,5 44,4 36,4 32,3 28,3 21,4
1E+07 43,4 39,8 32,6 29,0 25,3 18,8
1E+08 30,1 27,6 22,6 20,1 17,6 12,3
1E+09 30,1 27,6 22,6 20,1 17,6 12,3
EC 9 - Design Curves NC
Stress Range [N/mm²]
300
ND
Welded Joints Plain Material
Between Members N
L
Details Table 5.1.4
55-7,0 50-4,3 45-7,0 45-4,3 40-3,4 40-4,3 35-3,4 30-3,4 25-3,4 23-3,4 18-3,4 14-3,4 12-3,4
50
10 5 1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
No. of Cycles N eaa-ko-10-98
daten/praes/ec9design
1E+08
1E+09
compare to Table 5.1.3 of ENV 1999-2 May 1998
Fig. 5.2.4* Design Curves Ds-N for welded joints between members
Table 5.2.4* Detail Category 2E+06 55,0 45,0 50,0 45,0 40,0 40,0 35,0 30,0 25,0 23,0 18,0 14,0 12,0
Numerical values of Ds (N/mm²) for welded joints between members slope m1 7,0 7,0 4,3 4,3 3,4 4,3 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4
m2 7,0 7,0 6,3 6,3 5,4 6,3 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4
TALAT 2406 – Annex 2
Cycles N 1E+04 117,2 95,9 171,4 154,3 187,5 137,1 166,3 142,5 118,7 109,2 85,5 66,5 57,0
1E+05 84,4 69,0 100,4 90,3 95,8 80,3 84,5 72,4 60,3 55,5 43,4 33,8 29,0
5
1E+06 60,7 49,7 58,7 52,9 49,0 47,0 42,9 36,8 30,6 28,2 22,1 17,2 14,7
5E+06 48,3 39,5 40,4 36,4 30,6 32,3 26,7 22,9 19,1 17,6 13,7 10,7 9,2
1E+07 43,7 35,8 36,2 32,0 27,0 28,9 23,5 20,2 16,7 15,5 12,0 9,4 8,1
1E+08 31,5 25,7 25,1 22,6 17,6 20,2 15,3 13,2 11,0 10,1 7,9 6,1 5,3
1E+09 31,5 25,7 25,1 22,6 17,6 20,2 15,3 13,2 11,0 10,1 7,9 6,1 5,3
EC 9 - Design Curves 300
NC
Stress Range [N/mm²]
ND
Crossing Welds Plain Material Built-Up Beams N
L
Details Table 5.1.5
100 40-3,4 35-3,4 30-3,4 30-4,3 25-4,3 23-3,4 20-4,3 18-3,4
50
10 5 1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
No. of Cycles N eaa-ko-10-98
daten/praes/ec9design
Fig. 5.2.5*
2E+06 40,0 35,0 30,0 30,0 25,0 23,0 20,0 18,0
1E+09
compare to Table 5.1.3 (b) of revision Ja-Gi-Ko-MMS
Design Curves Ds-N for crossing welds and built-up beams
Table 5.2.5*
Detail Category
1E+08
Numerical values of Ds-N for crossing welds and built-up beams
slope m1 3,4 3,4 3,4 4,3 4,3 3,4 4,3 3,4
m2 5,4 5,4 5,4 6,3 6,3 5,4 6,3 5,4
TALAT 2406 – Annex 2
Cycles N 1E+04 187,5 166,3 142,5 102,9 85,7 109,3 68,6 85,5
1E+05 95,8 84,5 72,4 60,2 50,2 55,5 40,1 43,4
6
1E+06 49,0 42,9 36,8 35,2 29,4 28,2 23,5 22,1
5E+06 30,6 26,7 22,9 24,2 20,2 17,6 16,2 13,7
1E+07 27,0 23,5 20,2 21,7 18,7 15,5 14,5 12,1
1E+08 17,6 15,3 13,2 15,1 12,6 10,1 10,0 7,9
1E+09 17,6 15,3 13,2 15,1 12,6 10,1 10,0 7,9
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