Stahlbau-Kalender 2021. Ulrike Kuhlmann

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ist als die durch den Teilsicherheitsbeiwert γ_M2 dividierte Zugfestigkeit. Normalspannungen parallel zur Schweißnahtachse (σ_||) dürfen vernachlässigt werden. Bei dem vereinfachten Verfahren nach Abschnitt 4.5.3.3 erfolgt der Nachweis über die Resultierende aller auf die wirksame Kehlnahtfläche einwirkenden Kräfte je Längeneinheit, die an jeder Stelle der Schweißnaht kleiner sein muss als die nach Gleichung (4.3) ermittelte Beanspruchbarkeit. Bei der Ermittlung der Beanspruchbarkeit der Schweißnähte ist unabhängig vom gewählten Nachweisverfahren mit den Korrelationsbeiwerten β_w nach Tabelle 4.1 zu rechnen. Der Nationale Anhang erlaubt hier abweichend zur DIN EN 1993-1-8 für Stahlsorten S420 und S460 Korrelationsbeiwerte β_w ≤ 1,0, siehe NDP zu Absatz 2.2 (2).

      In beiden Verfahren wird – wie auch schon bei den Schraubverbindungen – der Nachweis einheitlich auf f_u-Niveau geführt. In der Handhabung ist das richtungsbezogene Verfahren aufwendiger, in der Regel führt es aber zu wirtschaftlicheren Kehlnahtdicken.

      Einen umfassenden Vergleich der beiden Verfahren zur Ermittlung der Beanspruchbarkeit von Kehlnähten nach DIN EN 1993-1-8 und den Grenzschweißnahtspannungen nach DIN 18800 ist in [43] zu finden. Ungermann et al. zeigen dabei auch die Hintergründe für die Festlegung der Korrelationsbeiwerte β_w auf.

       Zu 4.5.3.2 Richtungsbezogenes Verfahren

      Das richtungsbezogene Verfahren darf nach DIN EN 1993-1-12 [K10] für Stahlsorten bis S700 verwendet werden. Abweichend von [K10] schreibt der Nationale Anhang zur DIN EN 1993-1-12 [K12] dabei einen Korrelationsbeiwert von β_w = 1,20 und die Verwendung von Schweißzusatzwerkstoffen mit höheren Festigkeiten als die der zu verschweißenden Grundwerkstoffe vor. Für normalfeste Baustähle ergeben sich nach dem richtungsbezogenen Verfahren in der Regel wirtschaftliche Schweißnahtdicken und auch die Forderung nach Schweißzusatzwerkstoffen mit höheren Festigkeiten als die der Grundwerkstoffe ist sinnvoll und hat sich in der Vergangenheit bewährt. Für höherfeste Baustähle mit Streckgrenzen über f_y > 460 N/mm² kann der im Nationalen Anhang zur DIN EN 1993-1-12 vorgegebenen Korrelationsbeiwert β_w = 1,20 zu einer konservativen Auslegung von Kehlnähten beitragen, wie die Ergebnisse von zwei Forschungsvorhaben zeigen (vgl. [K24] und [K25]). Basierend auf den Ergebnissen der experimentellen Untersuchungen aus [K24] und [K25] hat Rasche in ihrer Dissertation (vgl. [K32]) einen Bemessungsansatz entwickelt, der eine wirtschaftlichere Auslegung von Kehlnähten bei höherfesten Baustählen erlaubt. Da in den zugrunde liegenden experimentellen Untersuchungen auch die Festigkeit der verwendeten Schweißzusatzwerkstoffe variiert wurde, konnte Rasche den Einfluss unterschiedlicher Festigkeiten von Grund- und Schweißzusatzwerkstoff in ihren Bemessungsansatz implementieren. Dies geschieht über eine Wichtung der unterschiedlichen Festigkeiten. So ist bei der Ermittlung der Grenzspannungen der Kehlnähte die Zugfestigkeit des Grundwerkstoffs mit 25 % und die des Schweißzusatzwerkstoffs mit 75 % zu berücksichtigen. Auf Basis von statistischen Auswertungen der Versuchsergebnisse konnten des Weiteren Korrelationsbeiwerte β_w < 1,20 in Abhängigkeit vom eingesetzten Schweißzusatzwerkstoff bestimmt werden, die ebenfalls zu einer wirtschaftlicheren Dimensionierung von Kehlnähten bei höherfesten Baustählen beitragen. Eine Zusammenfassung des von Rasche vorgeschlagenen Bemessungsansatzes findet sich in [K33].

4.7 Tragfähigkeit von Stumpfnähten

      4.7.1 Durchgeschweißte Stumpfnähte

(1) Die Tragfähigkeit von durchgeschweißten Stumpfnähten ist in der Regel mit der Tragfähigkeit des schwächeren der verbundenen Bauteile gleichzusetzen. Das trifft zu, wenn die Schweißnaht mit Schweißzusätzen ausgeführt wird, die entsprechend Schweißgutprüfungen Mindestwerte der Streckgrenze und der Zugfestigkeit aufweisen, die nicht geringer sind als die für den Grundwerkstoff.

4.7.2 Nicht durchgeschweißte Stumpfnähte

      (1) Die Tragfähigkeit von nicht durchgeschweißten Stumpfnähten ist in der Regel wie für Kehlnähte mit tiefem Einbrand zu ermitteln, siehe 4.5.2(3).

      (2) Die Nahtdicke einer nicht durchgeschweißten Stumpfnaht sollte nicht größer sein als die mit dem Schweißverfahren erreichbare Tiefe des Einbrandes, siehe 4.5.2(3).

4.7.3 T-Stöße

(1) Die Tragfähigkeit eines T-Stoßes mit beidseitig angeordneten nicht durchgeschweißten Stumpfnähten, die durch darüber gelegte Kehlnähte verstärkt sind, kann wie bei einer durchgeschweißten Stumpfnaht (siehe 4.7.1) ermittelt werden, wenn die gesamte Nahtdicke, abgesehen von dem unverschweißten Spalt, mindestens der Dicke t des Stegblechteils entspricht und der ungeschweißte Spalt nicht größer als t/5 oder 3 mm ist (der kleinere Wert ist maßgebend), siehe Bild 4.6.

      (2) Die Tragfähigkeit eines T-Stoßes, der die in 4.7.3(1) angegebenen Anforderungen nicht erfüllt, ist in der Regel, je nach Tiefe des Einbrandes, wie für eine Kehlnaht oder eine Kehlnaht mit tiefem Einbrand zu ermitteln, siehe 4.5. Die Nahtdicke ist in der Regel nach den Bestimmungen für Kehlnähte, siehe 4.5.2, oder nicht durchgeschweißten Stumpfnähten, siehe 4.7.2, zu ermitteln.

      Bild 4.6. Wirksam durchgeschweißter T-Stoß

4.8 Tragfähigkeit von Lochschweißungen

      (1) Die Tragfähigkeit F_w,Rd einer Lochschweißung, siehe 4.3.3, ist in der Regel wie folgt zu ermitteln :

      (4.5)

      Dabei ist

f vw,d	der Bemessungswert der Scherfestigkeit der Schweißnaht, siehe 4.5.3.3(3);
A w	die wirksame Schweißnahtfläche, in diesem Falle die Fläche des Loches.

4.9 Verteilung der Kräfte

      (1) Die Verteilung der einwirkenden Kräfte in einer geschweißten Verbindung darf entweder mit der Annahme elastischen oder plastischen Verhaltens nach 2.4 und 2.5 berechnet werden.

      (2) Eine vereinfachte Verteilung der einwirkenden Kräfte auf die Schweißnähte eines Anschlusses darf angenommen werden.

      (3) Eigenspannungen und Spannungen, die nicht aus der Kräfteübertragung durch die Schweißnähte herrühren, brauchen nicht

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