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Formelsammlung und Berechnungsprogramme
Maschinen- und Anlagenbau

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Hinweise     |     

Update:  16.05.2021

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Standardwerk f├╝r Schwei├čtechnik mit Berechnungsbeispielen.




Standardwerk f├╝r Studierende und Ingenieure im Beruf .




Bemessung im Stahlbaus - Tr├Ąger, St├╝tzen, Verbindungen nach Eurocode 3, Teil 1-1 und 1-8



Menue
Schwei├čnahtverbindung


Schwei├čnahtverbindungen

Vorschriften f├╝r Schwei├čnahtverbindungen


Verschiedene technische Regelwerke sind bei der Gestaltung und Berechnung von Schwei├čverbindungen je nach Anwendung zu beachten.

Maschinenbau

Im Maschinenbau gibt es keine Vorschriften f├╝r die Schwei├čnahtberechnung.
Es sollten jedoch die anderen vorhandenen Regelwerke ber├╝cksichtigt werden.

Stahlbau

Im Stahlbau wurde bisher der Spannungsnachweis nach DIN 18 800 durchgef├╝hrt.
Seit 2012 ist f├╝r den Stahlbau die Bemessung nach Eurocode 3 bzw. DIN EN 1993 durchzuf├╝hren.
Die bisherige und neue Berechnungsweise wird hier aufgef├╝hrt.
Bei der Berechnung nach Eurocode 3 gibt es die beiden Berechnungsverfahren, richtungsbezogenes und vereinfachtes Verfahren.
Das richtungsbezogene Verfahren ist aufw├Ąndiger, aber es werden meist g├╝nstigere Ergebnisse erzielt (ca. 10%).

Geschwei├čte Tragwerke im Kranbau

Vorschriften f├╝r die Berechnung ist die DIN 15 018, T1 und T2.
Bei diesem Regelwerk werden die statischen und dynamischen Lasten ber├╝cksichtigt unter der Schwere des Betriebs sowie der t├Ąglichen Einsatzdauer.
Dieses Regelwerk wird hier nicht beschrieben.

Druckbeh├Ąlterbau

Der Spannungsnachweis erfolgt nach der Druckbeh├Ąlter-Verordnung, AD-Merkbl├Ątter, TRD-Regeln. Die Belastungen sind ├╝berwiegend ruhend meistens bei erh├Âhter Temperatur und Druck.
Dieses Regelwerk wird hier nicht beschrieben.

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Berechnungsgang

Berechnungsgang

- Ermittlung der gr├Â├čten auftretenden Belastungen (Kr├Ąfte und Momente)
- Berechnung der Nennspannung, f├╝r jede Belastungsart einzeln f├╝r Bauteil und Naht.
- Berechnung der Vergleichsspannung aus der Belastungskombination, soweit es sinnvoll ist f├╝r Bauteil und Naht.
- Spannungsnachweis, auftretende Spannungen kleiner zul├Ąssige Spannungen.
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Nahtformen

Nahtformen


Nahtform I-Naht V-Naht HV-Naht
Bezeichnung I-Naht V-Naht HV-Naht
Symbol I-Naht V-Naht HV-Naht
Nahtform Y-Naht HY-Naht UV-Naht
Bezeichnung Y-Naht HY-Naht UV-Naht
Symbol Y-Naht HY-Naht UV-Naht
Nahtform DV-Naht DHV-Naht U-Naht
Bezeichnung DV (X)-Naht DHV (K)-Naht U-Naht
Symbol DV-Naht DHV-Naht U-Naht
Nahtform HU-Naht DU-Naht DHU-Naht
Bezeichnung HU (J)-Naht DU - Naht DHU - Naht
Symbol HU-Naht DU-Naht DHU-Naht
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Nahtform f├╝r Steg- und Winkelst├Â├če


I-Naht K-Naht DK-Naht
I-Naht Flachkehlnaht Doppelkehlnaht
W├Âlbnaht Hohlnaht HV-Naht
W├Âlbkehlnaht Hohlkehlnaht HV-Naht




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Sto├čformen


Stumpfsto├č ├ťberlappungssto├č Laschensto├č Stegsto├č
Stumpfsto├č ├ťberlappungssto├č Laschensto├č Stegsto├č
Schr├Ągsto├č Ecksto├č Kreuzsto├č Mehrblechsto├č
Schr├Ągsto├č Ecksto├č Kreuzsto├č Mehrblechsto├č
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Zusatzsymbole f├╝r Nahtformen


flach Zusatzsymbol flach V-Naht Zusatzsymbol flach gew├Âlbt - konvex Zusatzsymbol gew├Âlbt V-Naht Zusatzsymbol gew├Âlbt
hohl - konkav Zusatzsymbol hohl K-Naht Zusatzsymbol hohl Naht├╝bergang kerbfrei Zusatzsymbol kerbfrei K-Naht Zusatzsymbol kerbfrei

[ ] DIN EN 22553
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Nahtarten


Ecknaht Flankennaht
Ecknaht Flankennaht
Stirnnaht Lochnaht
Stirnnaht Lochnaht
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Stumpfnaht

Schwei├čnahtdicke

Bei Stumpfn├Ąhten wird die rechnerische Schwei├čnahtdicke a meistens gleich der Bauteildicke t gesetzt. Die meistens vorhandene Naht├╝berh├Âhung bleibt dabei unber├╝cksichtigt.
Bei unterschiedlichen Blechdicken ist die kleinere ma├čgebend.
Wird eine Naht nicht v├Âllig durchgeschwei├čt, so darf nur die tats├Ąchlich erreichte Nahtdicke in die Berechnung eingesetzt werden.


Stumpfnaht


B├Ârdelnaht
V-Naht
durchgeschwei├čte V-Naht
V-Naht
nicht durchgeschwei├čte V-Naht
verschiedene Dicke
Bleche verschiedener Dicke
zentrischer Sto├č

Zentrischer Sto├č
╬▒ < 14┬░
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Nahtl├Ąnge Stumpfnaht


Schwei├čnahtl├Ąnge mit Endkrater
Nahtl├Ąnge mit Endkrater
Schwei├čnahtl├Ąnge ohne Endkrater
oder mit Vorsatzst├╝ck
Nahtl├Ąnge ohne Endkrater
Umlaufnaht
Nahtl├Ąnge ohne Endkrater
L  = Nahtl├Ąnge (mm)
a  = Schwei├čnahtdicke (mm)
b  = Bauteilbreite(mm)
Bei Rundumschwei├čung kein Endkraterabzug
L  = Nahtl├Ąnge (mm)
a  = Schwei├čnahtdicke (mm)
b  = Bauteilbreite(mm)
Bei Rundumschwei├čung kein Endkraterabzug

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Kehlnaht

Schwei├čnahtdicke

   Bei Kehln├Ąhten ist die Nahtdicke a gleich der bis zum theoretischen Wurzelpunkt gemessenen H├Âhe des einschreibbaren gleichschenkligen Dreiecks ABC.


Kehlnahtformen
Kehlnaht flach
Kehl┬şnaht flach
W├Âlbnaht
W├Âlb┬şnaht
Hohlnaht
Hohl┬şnaht
Ungleichschenklige Kehlnaht
Ungleich┬şschenklige Kehlnaht
a=0,5*ÔłÜ2*z2 wenn Z1 > Z2

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Nahtdicke in Abh├Ąngigkeit der Bauteildicke

Um ein Missverh├Ąltnis von Nahtquerschnitt und verbundenen Querschnittsteilen zu vermeiden, m├╝ssen bei Bauteildicken t Ôëą 3 mm folgende Grenzwerte bei Kehln├Ąthen eingehalten werden:


Nahtdicke Formel
Nahtdicke
a  = Nahtdicke (mm)
tmin = minimale Bauteildicke (mm)
tmax = maximale Bauteildicke (mm)
a  = Nahtdicke (mm)
tmin = minimale Bauteildicke (mm)
tmax = maximale Bauteildicke (mm)
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Nahtl├Ąnge Kehlnaht

Die rechnerische L├Ąnge L einer Schwei├čnaht ist ihre geometrische L├Ąnge.
F├╝r Kehln├Ąhte ist sie die L├Ąnge der Wurzellinie.
Krater, Nahtanf├Ąnge und Nahtenden, die die verlangte Nahtdicke nicht erreichen, z├Ąhlen nicht zur Nahtl├Ąnge.


Kehl┬şnaht┬şl├Ąnge bei Direkt┬şanschluss
L > 6 * a bzw. min. 30 mm
L < 150 * a
L  = Nahtl├Ąnge (mm)
a  = Schwei├čnahtdicke (mm)
2 Flanken┬şkehl┬şn├Ąhte
Natl├Ąnge
L  = l1 * 2
1 Stirn┬şkehl┬şnaht
2 Flanken┬şkehl┬şn├Ąhte
Natl├Ąnge
L  = l1 * 2 + b
umlauf┬şende Kehl┬şnaht
kurze Flanke nahe der Schwerachse
Natl├Ąnge
L  = l2 * 2 + b * 2
umlauf┬şende Kehlnaht
lange Flanke nahe der Schwerachse
Natl├Ąnge
L  = l1 + l2 + b * 2



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Richtwert f├╝r die Werkst├╝ckdicke in Abh├Ąngigkeit der Nahtform und des Schwei├čverfahrens


Schwei├čverfahren
G WIG
E
MIG
MAG
UP - PA UP - PC
Nahtform Werkst├╝ckdicke (mm)
I - Naht ... 4 ... 8 1,5 ... 30 6 ... 10
V - Naht 3 ... 10 3 ... 40 4 ... 20 -
Y - Naht - ... 10 14 ... 30 -
U - Naht - > 10 > 30 -
HV - Naht - 3 ... 40 - 10 ... 20
DV - Naht - > 10 - -
2/3 DV - Naht - > 10 10 ... 50 -
DHV - Naht - > 10 - -
DU - Naht - > 30 > 50 -
U - Naht auf
V - Wurzel
- > 12 - -

G = Gasschwei├čen
WIG = Wolfram-Intergas-Schwei├čen
E = Lichtbogenhandschwei├čen
MIG = Metall-Intergas-Schwei├čen
MAG = Metall-Aktivgas-Schwei├čen
UP-PA = Unter-Pulver-Schwei├čen - waagerechtes Schwei├čen von Stumpf- und Kehln├Ąhten
UP-PC = Unter-Pulver-Schwei├čen - waagrechtes Schwei├čen an senkrechter Wand

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Spannungen Stumpfnaht

Spannungen in der Stumpfnaht

Die Schwei├čnahtnennspannungen werden aus den Belastungen nach den Regeln der allgemeinen Festigkeitslehre ermittelt, mit teilweise vereinfachten Annahmen.
Dynamische Lasten werden durch Sto├čfaktoren und Schwingbeiwerte (Betriebsfaktoren) ber├╝cksichtigt.
In manchen Regelwerken werden auch abweichende Gleichungen verwendet.
Die Schwei├čnahtnennspannungen werden aus den Belastungen nach den Regeln der elementaren Festigkeitslehre ermittelt. Dabei werden bewusst vereinfachende Annahmen getroffen.
Sto├čhaft auftretende Lasten sind durch Sto├čfaktoren und Schwingbeiwerte (Betriebsfaktoren) zu ber├╝cksichtigen.
Zum Teil sind die Lastannahmen und die anzuwendenden Gleichungen in Regelwerken festgelegt.


Spannungs┬şarten Spannungsatzen ¤â ÔŐą = Normal┬şspannung quer zur Naht┬şrichtung
¤ä || = Schub┬şspannung in Naht┬şrichtung
Zug
Normal┬şkraft
Zugspannung Zugspannung
Biege┬şspannung
hochkant
Biegespannung hochkant Biegespannung
Biege┬şspannung
flachkant
Biegespannung flachkant Biegespannung
Scher┬şspannung
Fq parallel zur Naht
Schwerspannung Biegespannung
Torsionsspannung Torsionsspannung Torsionsspannung

b = L - 2 * a (bei Ber├╝cksichtigung der Endkrater)

b/a 1 1,5 2 3 4 6 8 10 Ôł×
c 0,208 0,231 0,246 0,267 0,282 0,299 0,307 0,312 0,333

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Spannungen Kehlnaht

Spannungen in der Kehlnaht

Die Schwei├čnahtnennspannungen werden aus den Belastungen nach den Regeln der allgemeinen Festigkeitslehre ermittelt, mit teilweise vereinfachten Annahmen.
Dynamische Lasten werden durch Sto├čfaktoren und Schwingbeiwerte (Betriebsfaktoren) ber├╝cksichtigt.
In manchen Regelwerken werden auch abweichende Gleichungen verwendet.
Die Schwei├čnahtnennspannungen werden aus den Belastungen nach den Regeln der elementaren Festigkeitslehre ermittelt. Dabei werden bewusst vereinfachende Annahmen getroffen.
Sto├čhaft auftretende Lasten sind durch Sto├čfaktoren und Schwingbeiwerte (Betriebsfaktoren) zu ber├╝cksichtigen.
Zum Teil sind die Lastannahmen und die anzuwendenden Gleichungen in Regelwerken festgelegt.


Spannungsarten Spannungen Kehlnaht Spannungsarten
Zug- Druckkraft am Steg Zugspannung Zugspannung
Schubkraft l├Ąngs der Naht
Flankenkehlnaht
Scherspannung l├Ąngs Scherspannung
Schubkraft quer zur Naht
Stirnkehlnaht
Scherspannung quer Scherspannung
Biegemoment senkrecht zum Steg Biegespannung senkrecht Biegespannung
Biegemoment zum Steg
parallel zur Naht
Biegespannung senkrecht Biegespannung
Torsionsmoment Torsionsspannung Torsionsspannung

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Spannungsberechnung

Schwei├čnahtquerschnitt zur Spannungsberechnung im Stahl- und Maschinenbau

Die Schwei├čnahtquerschnitte zur Berechnung der Schwei├čnahtspannung werden im Stahlbau nach DIN 18800 und im Maschinenbau teilweise unterschiedlich ermittelt.
- Stahlbau DIN 18800 - Die Mittellinie der Schwei├čnaht wird auf die Nahtwurzel gelegt. Scherspannungen quer zur Nahtrichtung werden nicht ber├╝cksichtigt.
- Stahlbau Eurocode 3 - Beim richtungsbezogenen Verfahren werden die Beanspruchungen auf die Fl├Ąche der Seitenhalbierenden des Kehlnahtdreiecks bezogen.
- Maschinenbau - Als Mittellinie der Schwei├čnaht wird die tats├Ąchliche Schwerachse der Naht genommen.


Tr├Ągheitsmoment bei Biegemoment
senkrecht zum Steg
Tr├Ągeitsmoment


ÔÇó  Nahtwurzel
Maschinenbau
Tr├Ągeheitsmoment

Querschnitt Maschinenbau

Stahlbau DIN 18800
Die Nahtmittellinie ist auf die Nahtwurzel zu legen

Tr├Ągeheitsmoment Stahlbauquerschnitt
Tr├Ągheitsmoment bei Biegemoment
parallel zur Naht
Zugspannung Bei Maschinenbau und Stahlbau DIN 18800 gleich.
Tr├Ągeheitsmoment
Scherquerschnitt
bei Belastung l├Ąngs und quer zur Naht
Scherquerschnitt Bei Maschinenbau und Stahlbau DIN 18800gleich.
Scherquerschnitt

Nur Maschinenbau, wird im Stahlbau nicht ber├╝cksichtigt
Scherquerschnitt

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Berechnungsprogramm f├╝r Schwei├čnahtquerschnitte Maschinenbau

Berechnungsprogramm

Bei dem Berechnungsprogramm wird die Mittellinie in der Schwerachs der Schwei├čnaht angenommen, wie bei der Berechnungsmethode Maschinenbau.



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Vergleichsspannung

Aus den einzelnen Spannungen ist die Vergleichsspannung zu ermitteln, die mit der zul. Spannung zu vergleichen ist.


Vergleichsspannung
Vergleichsspannung
Normalspannungen quer zur Nahtrichtung
Normalspnnung
Scherspannung in Nahtrichtung
Scherspannung
¤â v = Vergleichsspannung (N/mm┬▓)
¤â ÔŐą = Normalspannung senkrecht zur Naht (N/mm┬▓)
¤ä ÔŐą = Scherspannung senkrecht zur Naht (N/mm┬▓)
¤ä || = Scherspannung parallel zur Naht (N/mm┬▓)
¤â ÔŐą Zug = Normalspannung durch Zugbelastung (N/mm┬▓)
¤â ÔŐą Druck = Normalspannung durch Druckbelastung (N/mm┬▓)
¤â ÔŐą Biegung = Normalspannung durch Biegebelastung (N/mm┬▓)
¤ä || Scherung = Scherspannung parallel zur Naht (N/mm┬▓)
¤ä || Torsion = Scherspannung durch Torsionsbelastung(N/mm┬▓)
¤â v = Vergleichsspannung (N/mm┬▓)
¤â ÔŐą = Normalspannung senkrecht zur Naht (N/mm┬▓)
¤ä ÔŐą = Scherspannung senkrecht zur Naht (N/mm┬▓)
¤ä || = Scherspannung parallel zur Naht (N/mm┬▓)
¤â ÔŐą Zug = Normalspannung durch Zugbelastung (N/mm┬▓)
¤â ÔŐą Druck = Normalspannung durch Druckbelastung (N/mm┬▓)
¤â ÔŐą Biegung = Normalspannung durch Biegebelastung (N/mm┬▓)
¤ä || Scherung = Scherspannung parallel zur Naht (N/mm┬▓)
¤ä || Torsion = Scherspannung durch Torsionsbelastung(N/mm┬▓)
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Zul├Ąssige Spannungen

F├╝r die zul├Ąssige Spannung in der Schwei├čnaht ist der Festigkeitswert des Bauteils ma├čgebend.
Die zul├Ąssige Spannung der Schwei├čnaht berechnet sich aus der Streckgrenze und dem Schwei├čnaht- und Materialbeiwert.


Sicherheitsfaktoren bei Belastungsannahmen:

St├Ąndige Belastung : S = 1,3
Ver├Ąnderliche Belastung : S = 1,5


Sicherheitsfaktor f├╝r Werkstoffunsicherheiten:

╬│ M = 1,1 - bei abgesicherten Werkstoffwerten


Zul. Spannung:

zul. Spannung

Forderung:

zul. Spannung
¤â w = zul├Ąssige Spannung (N/mm┬▓)
╬▒ w = Schwei├čnahtbeiwert (-) - siehe Tabelle unten
R e = Streckgrenze Bauteil (N/mm┬▓)
╬│ M = Materialbeiwert (-)
¤â v = Vergleichsspannung (N/mm┬▓)
¤â w = zul├Ąssige Spannung (N/mm┬▓)
╬▒ w = Schwei├čnahtbeiwert (-) - siehe Tabelle unten
R e = Streckgrenze Bauteil (N/mm┬▓)
╬│ M = Materialbeiwert (-)
¤â v = Vergleichsspannung (N/mm┬▓)
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Bewertungsgruppen von Schwei├čn├Ąhten

Zur Schwei├čnahtbeurteilung und Qalit├Ątssicherung werden die Schwei├čn├Ąhte in Bewertungsgruppen eingeteilt.
Die Bewertungsgruppen dienen zur einheitlichen Bewertung der Schwei├čverbindung sowie zur Qualit├Ątssicherung.
Ohne Unterscheidung nach Nahtart werden die Unregelm├Ą├čigkeiten an Schwei├čverbindungen in drei Bewertungsgruppen festgelegt:
- B hoch z. B. dynamisch beanspruchte Schwei├čn├Ąhte, hoch beanspruchte Bauteile
- C mittel z. B. mittlere Schwingbeanspruchung, Rahmen, Geh├Ąuse
- D niedrig z. B. ├╝berdimensionierte Bauteile, Gestelle
Die Einteilung der Unregelm├Ą├čigkeiten erfolgt in sechs Gruppen: 1 - Risse, 2 - Hohlr├Ąume, 3 - feste Einschl├╝sse, 4 - Durchschwei├čung, 5 - Form- und Ma├čabweichungen, 6 - sonstige Unregelm├Ą├čigkeiten (siehe DIN EN ISO 6520-1).
Je nach Verwendungszweck ist das Bauteil einer Bewertungsgruppe zu zuordnen, dabei sind z. B. die Beanspruchungsart (dynamisch oder statisch), konstruktive Verh├Ąltnisse oder Betriebsbedingungen zu ber├╝cksichtigen.


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Schwei├čnahtbeiwert und zul├Ąssige Spannungen f├╝r S 235 und S 355 nach DIN 18800


Nahtart Nahtg├╝te Belastung ╬▒ w - (¤â w)
S 235 S 355
durchgeschwei├čte N├Ąhte alle Nahtg├╝ten Druck 1,0 (218) 1,0 (327)
Nahtg├╝te nachgewiesen Zug
Nahtg├╝te nicht nachgewiesen 0,95 (207) 0,8 (262)
nicht durchgehende N├Ąhte alle Nahtg├╝ten Druck - Zug
alle Nahtarten Schub

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Anhaltswerte f├╝r zul├Ąssige Spannungen im Maschinenbau


Nahtart Spannungsart Bewertungsgruppe Lastfall
ruhend schwellend wechselnd
Bauteilwerkstoff
S235 S355 S235 S355 S235 S335
Stumpfnaht mit Gegenlage Zug, Druck, Biegung B 160 220 110 130 55 65
C 130 175 85 105 45 50
D 110 155 75 90 40 45
Schub B 100 140 70 80 35 40
C 80 110 55 65 30 32
D 70 100 50 55 25 28
Stumpfnaht ohne Gegenlage Zug, Druck, Biegung B 140 180 95 100 45 50
C 110 145 75 80 35 40
D 100 125 65 70 32 35
Schub B 90 110 60 70 30 35
C 70 85 50 55 25 30
D 60 75 40 50 20 25
Flachkehlnaht jede B 90 110 60 70 30 35
C 70 85 50 55 25 30
D 60 75 40 50 20 25
Hohlkehlnaht jede B 120 150 75 90 40 45
C 95 120 60 70 30 35
D 85 100 50 60 25 30
Doppel-Flachkehlnaht,
umlaufende Kehlnaht
jede B 140 190 90 120 50 55
C 110 150 70 95 40 45
D 100 130 60 85 35 40

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Zul├Ąssige Spannungen Schiffsbaust├Ąhle nach GL [1]

Die folgende Tabelle enth├Ąlt die zul├Ąssigen Schwei├čnahtspannungen f├╝r Schiffbaust├Ąhle.
An Hand dieser Angaben, hat man einen Anhaltspunkt, f├╝r die zul. Schwei├čnahtspannung f├╝r St├Ąhle, die nicht in der DIN 18800 aufgef├╝hrt sind.


Werkstoff Werkstoff Werkstoff Nr. Streck┬şgrenze
Re (N/mm┬▓)
Zul├Ąssige Spannung
¤â v (N/mm┬▓)
Normal┬şfester Schiffs┬şbaustahl GL-A/B/D/E 235 115
H├Âher┬şfeste Schiffs┬şbaust├Ąhle GL-A/D/E/F 32 315 145
GL-A/D/E/F 36 355 160
GL-A/D/E/F 40 390 175
Hoch┬şfeste St├Ąhle S 460 460 200
S 690 685 290
Nicht┬şrostende auste┬şnitische
und auste┬şnitische-┬şferritisch
St├Ąhle
X2CrNi19-11 1.4306 180 110
X 2 CrNiMo 17 12 2 1.4404 190
X 2 CrNiMo 18 14 3 1.4435 190
X 2 CrNiMo 18 15 4 1.4438 195
X 6 CrNiTi 18 10 1.4541 205
X 6 CrNiMoTi 17 12 2 1.4571 215
X 2 CrNiMoN 17 11 1.4406 280 130
X 2 CrNiMoN 17 13 1.4429 295
X 2 CrNiMoN 17 13 1.4439 285
X 2 CrNiMoN 22 5 3 1.4462 480 205
Alu┬şminium┬şlegierungen Al Mg 3 80 (1 35
Al Mg 4,5 Mn 0,7 125 (1 56
Al Mg Si 65 (2 30
Al Si Mg Mn 110 (2 45

[ ] Germanischer Llody I - Teil 1 - Kapitel 1 - Abschnitt 19C - Schwei├čverbindungen


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Punktschwei├čverbindung

Bei vorwiegend ruhend belastete Verbindungen im Stahlhochbau wird die Berechnung im Prinzip wie bei Nietverbindungen durchgef├╝hrt. Zur Vereinfachung stellt man sich den Schwei├čpunkt als einen auf Abscheren und Lochleibungsdruck beanspruchten Bolzen mit dem rechnerischen Durchmesser d vor.


Rechnerischer Schwei├čpunkt-Durchmesser


Schwei├čpunktdurchmesser
dmax = rechnerischer Schwei├čpunkt-Durchmesser (mm)
tmin = kleinste Blechdicke (mm)
tmin 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0
dmax 5,0 6,0 8,0 10,0 12,0
dmax = rechnerischer Schwei├čpunkt-Durchmesser (mm)
tmin = kleinste Blechdicke (mm)
tmin 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0
dmax 5,0 6,0 8,0 10,0 12,0
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Scherspannungen in der Schwei├čpunktverbindung


Scherspannung
Einschnittige Verbindung
Einschnittig
Zweischnittige Verbindung
Zweischnittig
¤äw = Scherspannung (N/mm┬▓)
F  = Scherkraft (N)
n  = Anzahl Schwei├čpunkte (-)
m  = Schnittigkeit der Verbindung (-)
A  = Scherquerschnitt (mm┬▓)
¤äw zul = zul. Scherspannung (N/mm┬▓)
Re = Streckgrenze Bauteilwerkstoff (N/mm┬▓)
╬│M = Teilsicherheitsbeiwert (-) = 1,1
¤äw = Scherspannung (N/mm┬▓)
F  = Scherkraft (N)
n  = Anzahl Schwei├čpunkte (-)
m  = Schnittigkeit der Verbindung (-)
A  = Scherquerschnitt (mm┬▓)
¤äw zul = zul. Scherspannung (N/mm┬▓)
Re = Streckgrenze Bauteilwerkstoff (N/mm┬▓)
╬│M = Teilsicherheitsbeiwert (-) = 1,1
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Lochleibungsdruck in der Schwei├čpunktverbindung


Lochleibungsdruck
¤âwl = Lochleibungsdruck (N/mm┬▓)
F  = Scherkraft (N)
n  = Anzahl Schwei├čpunkte (-)
dmax = rechnerischer Schwei├čpunkt-Durchmesser (mm)
tmin = kleinere Dicke der Bauteile (mm)
bei zweischnittiger Verbindung sind die Dicken beider Au├čenteile zu einer zusammenzufassen 
¤âwl zul = zul├Ąssige Lochleibungsspannung (N/mm2)
ÔÇô einschnittige Verbindung: 1,8 * Re / ╬│M 
ÔÇô zweischnittige Verbindung: 2,5 * Re / ╬│M 
Re = Streckgrenze Bauteilwerkstoff (N/mm┬▓)
╬│M = Teilsicherheitsbeiwert (-) = 1,1
¤âwl = Lochleibungsdruck (N/mm┬▓)
F  = Scherkraft (N)
n  = Anzahl Schwei├čpunkte (-)
dmax = rechnerischer Schwei├čpunkt-Durchmesser (mm)
tmin = kleinere Dicke der Bauteile (mm)
bei zweischnittiger Verbindung sind die Dicken beider Au├čenteile zu einer zusammenzufassen 
¤âwl zul = zul├Ąssige Lochleibungsspannung (N/mm2)
ÔÇô einschnittige Verbindung: 1,8 * Re / ╬│M 
ÔÇô zweischnittige Verbindung: 2,5 * Re / ╬│M 
Re = Streckgrenze Bauteilwerkstoff (N/mm┬▓)
╬│M = Teilsicherheitsbeiwert (-) = 1,1
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Anhaltswerte f├╝r zul. Spannungen (N/mm┬▓) f├╝r Punktschwei├čverbindungen im Maschinenbau [1]


Werkstoff-Zugfestigkeit Rm (N/mm┬▓) 250 300 350 400 450 500 550 600
¤äw - ruhend 60 75 90 100 110 125 135 150
¤äw - schwellend 40 50 55 65 70 80 90 95
¤äw - wechselnd 20 25 30 35 35 40 45 50
¤âwl - einschnittig - ruhend 165 200 235 265 300 335 365 400
¤âwl - einschnittig - schwellend 110 130 150 175 195 215 240 260
¤âwl - einschnittig - wechselnd 55 65 75 90 100 110 120 130
¤âwl - zweischnittig - ruhend 275 335 390 445 500 555 610 665
¤âwl - zweischnittig - schwellend 180 215 250 285 320 355 390 425
¤âwl - zweischnittig - wechselnd 90 110 125 145 160 180 195 215

[ 1 ] Decker: Maschinenelemente - Funktion, Gestaltung, Berechnung



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