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Dabei ist
| L w | die Länge der Schweißnaht, in m. |
4.12 Exzentrisch belastete einseitige Kehlnähte oder einseitige nicht durchgeschweißte Stumpfnähte
(1) Lokale Exzentrizitäten sollten möglichst vermieden werden.
(2) Lokale Exzentrizitäten (relativ zur Wirkungslinie der einwirkenden Kraft) sind in der Regel in folgenden Fällen zu berücksichtigen :
– wenn ein Biegemoment um die Längsachse der Schweißnaht Zug in der Schweißnahtwurzel erzeugt, siehe Bild 4.9(a);
– wenn eine Zugkraft senkrecht zur Längsachse der Schweißnaht ein Biegemoment und damit Zug in der Schweißnahtwurzel erzeugt, siehe Bild 4.9(b).
(3) Lokale Exzentrizitäten an einer Schweißnaht brauchen nicht berücksichtigt zu werden, wenn diese Teil einer Schweißnahtgruppe um den Umfang eines Hohlprofils sind.
4.13 Einschenkliger Anschluss von Winkelprofilen
(1) Bei einschenkligen Anschlüssen von Winkelprofilen darf die Exzentrizität der überlappten Endverbindungen vernachlässigt und das Bauteil wie unter zentrisch angreifender Kraft bemessen werden, wenn eine wirksame Querschnittsfläche verwendet wird.
Bild 4.9. Einseitige Kehlnähte und einseitige nicht durchgeschweißte Stumpfnähte
(2) Bei gleichschenkligen Winkeln oder ungleichschenkligen Winkeln, die am größeren Schenkel angeschlossen sind, darf die wirksame Querschnittsfläche gleich der Bruttoquerschnittsfläche angesetzt werden.
(3) Bei ungleichschenkligen Winkeln, die an dem kleineren Schenkel angeschlossen sind, ist als wirksame Querschnittsfläche die Bruttoquerschnittsfläche eines gleichschenkligen Winkels mit der Schenkellänge gleich dem kleineren Schenkel anzusetzen. Zur Bestimmung der Beanspruchbarkeit des Querschnitts siehe EN 1993-1-1. Bei der Bestimmung der Knickbeanspruchbarkeit eines ungleichschenkligen Winkels unter Druck ist EN 1993-1-1 zu beachten und die tatsächliche Bruttoquerschnittsfläche zu verwenden.
4.14 Schweißen in kaltverformten Bereichen
(1) Im Bereich von 5t beidseits kaltverformter Bereiche, siehe Tabelle 4.2, darf geschweißt werden, wenn eine der beiden folgenden Bedingungen erfüllt ist :
Zu 4.14
Plastische Dehnungen im Bereich von Kaltumformungen verändern das Gefüge und verursachen Aufhärtungen mit einer verringerten Bruchdehnung. Wegen der Gefahr von Rissbildung ist das Schweißen in den von Kaltumformung beeinflussten Bereichen nur zulässig, wenn durch eine Wärmebehandlung die Korngröße und das Gefüge in den Ausgangszustand vor der Kaltverformung zurückversetzt wurde (normalisiert) oder die in Tabelle 4.2 aufgeführten Blechdickenbeschränkungen und Biegeradien r/t eingehalten werden. Anders als in DIN 18800 wird die Blechdickenbeschränkung in Tabelle 4.2 auch von der Belastungssituation abhängig formuliert. Für überwiegend statisch beanspruchte Bauteile sind bei Biegeradien von r ≥ 2,0t größere maximale Blechdicken zulässig als bei ermüdungsbeanspruchten Bauteilen. In diesem Zusammenhang sei auch auf die Tabelle II-6.6.0 des DIN-Fachberichts 103 verwiesen, die bei normalisierten/normalgeglühten Stählen (Lieferzustand +N) für Biegeradien r ≥ 2,0t abweichend von Tabelle 4.2 größere Blechdicken zulässt.
Wie Puthli in [43] ausführt, basieren die Vorgaben in Tabelle 4.2 auf vergleichsweise alten Untersuchungen, die nicht mehr dem Stand der Technik bei der Herstellung von kaltgefertigten Hohlprofilen entsprechen. Neuere, auf Veranlassung von CIDECT durchgeführte Untersuchungen von Puthli und Herion (vgl. [30]) haben gezeigt, dass ein Schweißen in den von der Kaltumformung beeinflussten Bereichen zulässig ist, wenn die Hohlprofile eine Wanddicke von maximal 12,5 mm aufweisen und die in der 2010 ergänzten Anmerkung zu Tabelle 4.2 aufgeführten werkstofflichen Vorgaben erfüllt werden. Die werkstofflichen Vorgaben in der Anmerkung zu Tabelle 4.2 entsprechen nach Puthli dem heutigen Standard in der europäischen Hohlprofilherstellung nach EN 10219. Sind die Randbedingungen nicht erfüllt, kann durch eine gesonderte Verfahrensprüfung nachgewiesen werden, dass Schweißen in den kaltverformten Bereichen zulässig ist.
Tabelle 4.2. Bedingungen für das Schweißen in kaltverformten Bereichen und Umgebung
– die kaltverformten Bereiche wurden nach dem Kaltverformen und vor dem Schweißen normalisiert;
– Das Verhältnis r/t erfüllt die Grenzwerte in Tabelle 4.2.
5 Tragwerksberechnung, Klassifizierung und statische Modelle
5.1 Tragwerksberechnung
5.1.1 Allgemeines
(1) Die Auswirkung der Momenten-Rotations-Charakteristika der Anschlüsse auf die Verteilung der Schnittgrößen in einem Tragwerk und auf die Tragwerksverformungen ist in der Regel zu berücksichtigen, außer wenn die Auswirkungen vernachlässigbar klein sind.
(2) Zur Überprüfung, ob die Momenten-Rotations-Charakteristika der Anschlüsse zu berücksichtigen sind, dürfen die drei folgenden vereinfachten Modelle für die Anschlüsse verwendet werden :
– gelenkig, bei dem angenommen wird, dass keine Biegemomente übertragen werden;
– biegesteif, bei dem angenommen wird, dass die Momenten-Rotations-Charakteristik eines Anschlusses bei der Tragwerksberechnung nicht berücksichtigt werden muss;
– nachgiebig, bei dem die Momenten-Rotations-Charakteristik eines Anschlusses bei der Tragwerksberechnung zu berücksichtigen ist.
(3) Das zutreffende Anschlussmodell kann nach Tabelle 5.1 in Verbindung mit der Klassifizierung des Anschlusses und dem verwendeten Berechnungsverfahren bestimmt werden.
(4) Die Momenten-Rotations-Charakteristik eines Anschlusses darf für Berechnungen durch vereinfachte Kurvenverläufe angenähert werden. Dazu gehören einfache lineare Abschätzungen (z. B. bi-linear oder tri-linear), vorausgesetzt, der angenommene Kurvenverlauf liegt vollständig unterhalb der wirklichen Momenten-Rotations-Charakteristik.
5.1.2 Elastische Tragwerksberechnung
(1) Bei linear-elastischen Berechnungsverfahren sind die Anschlüsse in der Regel nach ihrer Rotationssteifigkeit zu klassifizieren, siehe 5.2.2.
Tabelle 5.1. Anschlussmodelle
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Berechnungsverfahren
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|---|
