Bemessung einer geschweißten Verbindung eines I-Profils

Fachbeitrag

Bemessung einer geschweißten Verbindung eines HEA-Profils unter zweiachsiger Biegung mit Normalkraft. Nachweis der Schweißnähte für die gegebenen Schnittgrößen nach dem vereinfachten Verfahren (DIN EN 1993-1-8 Abs. 4.5.3.3 ) mittels DUENQ.

Für die Bemessung einer Schweißnaht nach EN 1993-1-8 [1] stehen zwei Verfahren zur Verfügung. Der Ingenieur kann das richtungsbezogene oder das vereinfachte Verfahren für den Nachweis anwenden.

Grundsätzlich bringt das richtungsbezogene Verfahren wirtschaftlichere Ergebnisse, wobei das vereinfachte Verfahren bei ausschließlich Schubspannungen in der Kehlnahtfläche parallel zur Schweißnahtachse identische Ergebnisse liefert.

Im vorliegenden Beispiel eines HEA-Profils soll der Nachweis mit dem vereinfachten Verfahren nach EN 1993-1-8 Abs. 4.5.3.3 einfach und schnell mit dem Einzelprogramm DUENQ erfolgen.

Bild 01 - Systemskizze

Die einwirkenden Schnittgrößen können in Tabelle 3.1 eingegeben werden:
N = -1.190 kN
Vy = 180 kN
Vz = 370 kN
My = 225 kNm
Mz = 26 kNm

Der Bemessungswert der Scherfestigkeit für die Schweißnaht berechnet sich mit der Formel
${\mathrm f}_{\mathrm{VW},\mathrm d}\;=\;\frac{{\mathrm f}_{\mathrm u}}{\sqrt3\;\cdot\;{\mathrm\beta}_{\mathrm w}\;\cdot\;{\mathrm\gamma}_{\mathrm M2}}$
zu
${\mathrm f}_{\mathrm{VW},\mathrm d}\;=\;\frac{360}{\sqrt3\;\cdot\;0,8\;\cdot\;1,25}\;=\;208\;\mathrm N/\mathrm{mm}²$

Der Wert muss in DUENQ in den Materialeigenschaften angepasst werden, da dieser abweichend von der Bemessungsstreckgrenze für die Querschnittsbemessung ist (siehe Bild 02).

Bild 02 - Anpassung der Grenzspannung

Auf der Seite der Beanspruchung wird die Vergleichsspannung als Resultierende berechnet:
${\mathrm\sigma}_{\mathrm w,\mathrm{Ed}}\;=\;\sqrt{\mathrm\sigma_{\mathrm w}^2\;+\;\mathrm\tau_{\mathrm y,\mathrm w}^2\;+\;\mathrm\tau_{\mathrm z,\mathrm w}^2}$

Dies muss in den Berechnungsparametern in DUENQ eingestellt werden, da die Voreinstellung der Vergleichsspannung nach Mises entspricht (siehe Bild 03).

Bild 03 - Einstellung der Berechnungsparameter

Das Ergebnis der Bemessung in DUENQ wird unmittelbar grafisch angezeigt. Die Ausnutzung der Schweißnähte an Flansch und Steg kann über den Farbverlauf schnell ermittelt werden.

Bild 04 - Ausnutzung der Schweißnaht

Schlüsselwörter

Schweißnaht Verbindung EN 1993-1-8

Literatur

[1]   EN 1993-1-8: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-8: Bemessung von Anschlüssen. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010
[2]   Wagenknecht, G..: Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3 - Band 2: Verbindungen und Konstruktionen, 4. Auflage. Berlin: Beuth, 2014

Downloads

Links

Kontakt

Kontakt zu Dlubal

Haben Sie Fragen oder brauchen Sie einen Rat? Kontaktieren Sie uns über unseren kostenlosen E-Mail-, Chat- bzw. Forum-Support oder nutzen Sie die häufig gestellten Fragen (FAQs) rund um die Uhr.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

Querschnittswerte Dünnwandige
DUENQ 9.xx

Eigenständiges Programm

Querschnittswerte und Spannungen dünnwandiger und kaltgeformter Profile

Erstlizenzpreis
1.300,00 USD