FAQ 002434 DE

19. Februar 2019

Andreas Wopperer Bemessung RFEM

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

Antwort

Zum Ablesen der Schweißnahtspannungen ist es wichtig zu wissen, welche der in RFEM ausgewiesenen Arten von Flächenspannungen relevant sind. Im Bild ist ein einfaches Beispiel dargestellt: Die in z-Richtung angebrachte Lasche wird 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 zu bestimmen, muss man das lokale Koordinatensystem der Fläche kennen. Es kann im Zeigen-Navigator unter "Modell → Flächen → Flächen-Achsensysteme x, y, z" aktiviert werden. Alle Spannungen mit einem "+" im Index repräsentieren die Spannung an der Oberseite, sprich der Seite der positiven lokalen z-Achse. 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: my stellt das Biegemoment der Lasche in Richtung der globalen y-Achse dar. Es muss damit den Wert von 2 kNm/m als Ergebnis haben. Der Durchschnitt im dargestellten Diagramm bestätigt dies mit dem Wert von 1.95 kNm/m (Abweichungen können durch ein feineres FE-Netz verringert werden). Der Durchschnitt des Schubflusses beträgt 100 kN/m und entspricht damit der aufgetragenen Last.

Die Spannung σy,+ spiegelt damit also die Druckspannung der Lasche an der Flächenoberseite wider; 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. Anderenfalls sollte man die Spannungen händisch aus den dort anliegenden Schnittgrößen ermitteln.

Schlüsselwörter

Schweißnaht Spannung Flächenfuge Fuge Schweißnahtspannung

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