Schweißnähte (Übersicht)

Schweißnahtverbindungen sind in der DIN EN 1993-1-8/4 geregelt.

Allgemeine Regeln - Vorraussetzungen

• Schweißbare Baustähle nach DIN EN 10025
• Schweißnahtarten und Anschlussformen nach DIN EN ISO 17659:2005-09
• Werkstoffdicken t ≤ 4mm (für Bleche mit t < 4 mm siehe EN 1993-1-3, für Hohlprofile mit geringen Blechdicken siehe EN 1993-1-8/7)
• Bei Schweißnähten mit Ermüdungsbeanspruchung gelten die Grundsätze der EN 1993-1-9
• Die Terrassenbruchgefahr ist i. d. R. zu beachten. Hinweise hierzu gibt EN 1993-1-10
• "Im Bereich von 5 · t kaltverformter Bereiche darf nur geschweißt werden, wenn die kaltverformten Bereiche vor dem Schweißen normalisiert wurden oder die Verhältnisse $r/t$ aus" der folgenden Tabelle eingehalten werden:

max t [mm]	min $r/t$	max ε [%]
jede	25	2
jede	10	5
24	3	14
12	2	20
8	1,5	25
4	1	33

Stoßarten und Nahtsymbole

Stoßarten nach DIN EN ISO 17 659

Stumpstoß	Überlappstoß	Parallelstoß	T-Stoß
Kreuzstoß	Eckstoß	Mehrfachstoß	Schrägtoß

Symbole der üblichen Schweißverbindungen im Stahlbau nach DIN EN 2553:2014-04

Grundsymbole			Zusammengesetzte Symbole
Benennung	Illustration	Symbol	Benennung	Illustration	Symbol
Kehlnaht			Doppelkehl- naht
V-Naht			DV-Naht
HV-Naht			DHV-Naht
Y-Naht			DY-Naht
HY-Naht			DHY-Naht
Gegennaht			V-Naht mit Gegennaht
Ergänzungssymbole
ringsum verlaufende Naht			Baustellen- naht

Kelhnaht

Mindestdicken und -längen

Bild 4.3 - Kehlnahtdicke

Schweißnahtdicke:

• $mina_{w}=3mm~$

• für offene Profile und Flacherzeugnisse gilt zusätzlich:

$mina_{w}\geqslant {\sqrt {\max t}}-0,5$    für   $t\geqslant 3mm$

Schweißnahtlänge:

• $\min l_{w}\geqslant \max {\begin{cases}30mm\\6\cdot a_{w}\end{cases}}$

• Die Tragfähigkeit von Kehlnähten bei überlappenden Stößen, mit einer Länge von $l_{w}\geqslant 150\cdot a_{w}$, ist mit einem β-Wert[vgl. Abs. 4.11] abzumindern.

• Wirksame Kehlnahtfläche $A_{w}=\sum a_{w}\cdot l_{eff}$

Tragfähigkeit - Richtungsbezogenes Verfahren

Darstellung der Spannung bezogen auf die winkelhalbierende, wirksame Kehlnahtfläche

$\sigma _{\perp }$ Normalspannunng senkrecht zur Schweißnahtachse

$\sigma _{\shortparallel }$  Normalspannung parallel zur Schweißnahtachse

$\tau _{\perp }$ Schubspannung senkrecht zur Schweißnahtachse

$\tau _{\shortparallel }$  Schubspannung parallel zur Schweißnahtachse

Die Tragfähigkeit ist ausreichend, wenn die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind:

${\sqrt {\sigma _{\perp }^{2}+3\cdot (\tau _{\perp }^{2}+\tau _{\parallel }^{2})}}\leqslant {\frac {f_{u}}{\beta _{w}\cdot \gamma _{M2}}}$      und     $\sigma _{\perp }\leqslant {\frac {0,9\cdot f_{u}}{\gamma _{M2}}}$

wobei:

$f_{u}$  die Zugfestigkeit des schwächeren der angschlossenen Bauteile

$\beta _{w}$ der Korrelationsbeiwert nach Tafel 8.63:

Tafel 8.63 Korrelationsbeiwert $\beta _{w}$ und Zugfestigkeit $f_{u}$

Stahlsorte	Korrelationsbeiwert $\beta _{w}$	$f_{u}$ in N/mm² für Blechdicken t ≤ 40 mm
S 235	0,8	360
S 275	0,85	430
S 355	0,9	490
S 420	0,88	520
S 460	0,85	540

Tragfähigkeit - Vereinfachtes Verfahren

Das vereinfachte Verfahren ist häufig einfacher anwendbar im Gegensatz zum Richtungsbezogene Verfahren, führt jedoch auch in den meißten Fällen zu höheren Schweißnahtdicken. Die Tragfähigkeit einer Kehlnaht darf als ausreichend angenommen werden, wenn die Resultierende der einwirkenden Kräfte je Längeneinheit folgende Bedingung erfüllt:

$F_{w,Ed}\leqslant F_{w,Rd}$

Einwirkungsseite	Widerstandsseite
$F_{w,Ed}={\sqrt {N_{\perp ,Ed}^{2}+V_{\perp ,Ed}^{2}+V_{\parallel ,Ed}^{2}}}$ $N_{\perp ,Ed}={\frac {F_{1,\perp ,Ed}}{l_{w}}}\pm {\frac {M_{Ed}\cdot 6}{l_{w}^{2}}}$ $V_{\perp ,Ed}={\frac {F_{2,\perp ,Ed}}{l_{w}}}$ $V_{\parallel ,Ed}={\frac {F_{\parallel ,Ed}}{l_{w}}}$	$F_{w,Rd}=f_{vw,d}\cdot a_{w}$ $f_{vw,d}={\frac {f_{u}}{{\sqrt {3}}\cdot \beta _{w}\cdot \gamma _{M2}}}$ $f_{u}$  die Zugfestigkeit des schwächeren der angschlossenen Bauteile $\beta _{w}$ der Korrelationsbeiwert nach Tafel 8.63

Stumpfnaht

Durchgeschweißte Stumpfnähte

"Die Tragfähigkeit von durchgeschweißten Stumpfnähten ist in der Regel mit der Tragfähigkeit das schwächeren der verbundenen Bauteile gleichzusezten. Das trifft zu, wenn die Schweißnaht mit Schweißzusätzen ausgeführt wird, die entsprechend Schweißgutprüfungen Mindestwerte der Streckgrenze und der Zugfestigkeit aufweisen, die nicht geringer sind als die für den Grundwerkstoff."

	aw = t
	aw = t1

Nicht durchgeschweißte Stumpfnähte

Die Tragfähigkeit von nicht durchgeschweißten Stumpfnähten wird in der Regel wie für Kehlnähte ermittelt.

Quellen

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