die geforderte Mindestnahtdicke nach Gleichung (NA.1) wird sichergestellt, dass die zu verschweißenden Bauteile im Bereich der Schweißnaht ausreichend aufgeschmolzen werden und eine kraftschlüssige Verbindung der Bauteile durch die Schweißnaht gegeben ist. Kann dies auch durch die Wahl geeigneter Schweißparameter sichergestellt werden, kann von der geforderten Mindestnahtdicke abgewichen werden. Die in 4.5.2(2) geregelte Mindestnahtdicke für Kehlnähte darf dabei nicht unterschritten werden.
4.5.3 Tragfähigkeit von Kehlnähten
4.5.3.1 Allgemeines
(1) Die Tragfähigkeit von Kehlnähten ist in der Regel mit Hilfe des richtungsbezogenen Verfahrens, siehe 4.5.3.2, oder des vereinfachten Verfahrens, siehe 4.5.3.3, zu ermitteln.
4.5.3.2 Richtungsbezogenes Verfahren
(1) Bei diesem Verfahren werden die Kräfte, die je Längeneinheit übertragen werden können, aufgeteilt in Anteile parallel und rechtwinklig zur Längsachse der Schweißnaht und normal und rechtwinklig zur Lage der wirksamen Kehlnahtfläche.
(2) Die wirksame Kehlnahtfläche Aw ist mit Aw = Σ a ℓeff zu ermitteln.
(3) Die Lage der wirksamen Kehlnahtfläche wird im Wurzelpunkt konzentriert angenommen.
(4) Die einwirkende Spannung wird gleichmäßig über den Nahtquerschnitt verteilt angenommen und führt, wie in Bild 4.5 dargestellt, zu folgenden Normal- und Schubspannungen :
– σ⊥ Normalspannung senkrecht zur Schweißnahtachse
– σ|| Normalspannung parallel zur Schweißnahtachse
– τ⊥ Schubspannung (in der Ebene der Kehlnahtfläche) senkrecht zur Schweißnahtachse
– τ|| Schubspannung (in der Ebene der Kehlnahtfläche) parallel zur Schweißnahtachse.
(5) Bei der Bestimmung der Beanspruchbarkeit der Kehlnaht werden die Normalspannungen σ|| parallel zur Schweißnahtachse vernachlässigt.
(6) Die Tragfähigkeit einer Kehlnaht ist ausreichend, wenn die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind :
und
(4.1)
Dabei ist
| f u | die Zugfestigkeit des schwächeren der angeschlossenen Bauteile; |
| β w | der Korrelationsbeiwert, siehe Tabelle 4.1. |
Bild 4.5. Spannungen im wirksamen Kehlnahtquerschnitt
NCI DIN EN 1993-1-8/NA
zu 4.5.3.2(6)
Für Schweißnähte an Bauteilen mit Erzeugnisdicken über 40 mm gilt für die Zugfestigkeit fu jeweils der Wert für Erzeugnisdicken bis 40 mm.
(7) Bei der Bemessung von Kehlnähten zwischen Bauteilen mit unterschiedlichen Stahlsorten sind in der Regel die Werkstoffkenngrößen des Bauteils mit der geringeren Festigkeit zu verwenden.
4.5.3.3 Vereinfachtes Verfahren
(1) Als alternatives Verfahren zu 4.5.3.2 darf die Tragfähigkeit einer Kehlnaht als ausreichend angenommen werden, wenn an jedem Punkt längs der Naht die Resultierende aller auf die wirksame Kehlnahtfläche einwirkenden Kräfte je Längeneinheit folgende Bedingung erfüllt :
(4.2)
Dabei ist
| F w,Ed | der Bemessungswert der auf die wirksame Kehlnahtfläche einwirkenden Kräfte je Längeneinheit; |
| F w,Rd | der Bemessungswert der Tragfähigkeit der Schweißnaht je Längeneinheit. |
(2) Die Tragfähigkeit Fw,Rd der Schweißnaht je Längeneinheit ist unabhängig von der Orientierung der wirksamen Kehlnahtfläche zur einwirkenden Kraft wie folgt zu ermitteln :
(4.3)
Dabei ist
| f vw,d | der Bemessungswert der Scherfestigkeit der Schweißnaht. |
(3) Die Scherfestigkeit der Schweißnaht fvw,d ist wie folgt zu ermitteln :
(4.4)
Dabei sind
| fu und βw | nach Definitionen in 4.5.3.2(6). |
4.6 Tragfähigkeit von Schlitznähten
(1) Die Tragfähigkeit einer Schlitznaht ist in der Regel nach einem der in 4.5 angegebenen Verfahren zu ermitteln.
Tabelle 4.1. Korrelationsbeiwert βw für Kehlnähte
Zu 4.5.3
Für die Ermittlung der Beanspruchbarkeit von Kehlnähten bietet DIN EN 1993-1-8 zwei alternativ einsetzbare Verfahren an. Bei dem richtungsbezogenen Verfahren nach Abschnitt 4.5.3.2 erfolgt der Nachweis über die in der wirksamen Kehlnahtfläche vorhandenen Spannungen, wobei neben dem Vergleichsspannungsnachweis
