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15. April 2019

Frage

Ein Träger ist mit Kehlnähten an eine Stirnplatte angeschweißt. Wie können die Schweißnahtspannungen berechnet werden?


Antwort:
Bild 1 zeigt einen biegefesten Trägeranschluss mittels Kehlnähten. Das Trägerprofil ist ein IPE 300, S235. Es werden außenliegende Flanschkehlnähte (a = 7 mm, l = 150 mm), entlang der Innenseite der Flansche Kehlnähte (a = 5 mm, l = 50 mm) sowie Stegdoppelkehlnähte (a = 4,5 mm, l = 239 mm) gelegt. Das Anschlussbiegemoment beträgt My = -106,11 kNm.
Es wird angenommen, dass die Kehlnähte in den Wurzellinien konzentriert sind. 

Es folgt:
A = 2 ∙ 0,7 ∙ 15 + 2 ∙ 0,45 ∙ 23,9 + 4 ∙ 0,5 ∙ 5,0 = 52,51 cm²
Iy = 2 ∙ 0,7 ∙ 15  ∙ 15,0² + 2 ∙ 0,45 ∙ 23,9³ / 12 + 4 ∙ 0,5 ∙ 5,0 ∙ (15 - 1,07)² = 7690 cm4

Am Ende der Stegdoppelkehlnaht ergibt sich folgende Spannung:
σ = 10611 / 7690 ∙ 11,95 = 16,49 kN/cm²

Die Kehlnähte werden in DUENQ modelliert und als Schnittgröße My = -106,11 kNm eingegeben. Es ergeben sich nach der Berechnung dieselben Werte wie in der obenstehenden Berechnung (siehe Bild 2).