FAQ 002434 DE

Bemessung RFEM

Was ist bei der Ermittlung von Schweißnahtspannungen an Flächenfugen zu beachten?

Antwort

Für die Entnahme der Spannungen in einer Schweißnaht in RFEM ist es wichtig zu wissen, welche Flächenspannungen dafür verwendet werden können. In der Abbildung ist ein einfaches Beispiel dafür dargestellt. Die in z-Richtung angebrachte Lasche wird dabei am oberen Ende in x-Richtung mit einer Streckenlast von 100 kN/m und in y-Richtung mit einer Streckenlast von 10 kN/m belastet.

Um die korrekten Spannungen ermitteln zu können, ist es notwendig, das lokale Koordinatensystem der Fläche zu kennen. Dieses kann im Projektnavigator im Reiter "Zeigen" unter "Modell" → "Flächen" → "Flächen-Achsensysteme x, y, z" aktiviert werden. Alle Spannungen mit einem "+" im Index geben die Spannung an der Oberseite, sprich der Seite der positiven lokalen z-Achse, wieder. Bei der Anzeige der Flächenmomente ist darauf zu achten, dass ein grundsätzlicher Unterschied beim Verständnis von Flächen- und Stabschnittgrößen besteht: Während ein Stabmoment My um die lokale Stabachse y "dreht", wirkt ein Flächenmoment my in Richtung der lokalen Flächenachse y, also um die Achse x dieser Fläche.

Im konkreten Fall heißt das, dass my das Biegemoment der Lasche in Richtung der globalen y-Achse darstellt und damit ein Wert von 2 kNm/m als Ergebnis haben muss. Der Durchschnitt im dargestellten Diagramm bestätigt diese Annahme mit einem Wert von 1,95 kNm/m (Abweichungen können durch ein feineres FE-Netz verringert werden). Der Durchschnitt des Schubflusses beträgt 100 kN/m und damit entspricht er der aufgetragenen Last.

Die Spannung σy,+ spiegelt damit also die Druckspannung der Lasche an der Flächenoberseite wider und τxy,x entspricht der Schubspannung in der Fuge auf der gleichen Seite. Die Spannungen sollten nur ausgewertet werden, wenn die Schweißnahtdicke gleich der Flächendicke ist, andernfalls sollte man die Spannungen händisch aus den dort anliegenden Schnittgrößen ermitteln.

Schlüsselwörter

Schweißnaht, Spannung, Flächenfuge

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