4151x
001756
2. September 2022

Linienschweißverbindungen in RFEM 6

In RFEM 6 können Linienschweißnähte an Linien zwischen Flächen definiert und die Schweißnahtspannungen mithilfe des Add-Ons Spannungs-Dehnungs-Berechnung ermittelt werden. In diesem Fachbeitrag erfahren Sie, wie es geht.

Linienschweißverbindungen können wie in Bild 1 gezeigt über den Dialog "Neue Linienschweißverbindung" festgelegt werden. Die Auswahl des Verbindungstyps ist wichtig für die Definition einer Linienschweißverbindung. Im Programm stehen mehrere Typen zur Verfügung: Stumpf-, Eck-, Überlapp- und T-Stoß. Bitte beachten Sie, dass auch ein Schweißnahttyp festgelegt werden muss. Je nach Anschlusstyp bietet die Liste unterschiedliche Möglichkeiten zur Ausführung von Schweißnahtnachweisen an.

Linienschweißverbindungen können "Kontinuierlich" über die gesamte Linienlänge angeordnet werden. Dabei müssen Sie bei der Eingabe der Parameter die "Schweißnahtgröße" zuweisen, um die Schweißnahtdicke festzulegen, wohingegen die "Schweißnahtlänge" der Linienlänge entnommen wird. Für unsymmetrische Schweißnahtkonfigurationen kann die Lage der Schweißnaht in Bezug auf die angeschlossene Fläche definiert werden (roter Bereich in der Dialoggrafik). Ist die Option "Flächennormale (+z)" ausgewählt, wird die Schweißnaht an der Unterseite der angeschlossenen Fläche definiert, wohingegen die Option "Flächennormale umkehren (-z)" eine Definition auf der Oberseite ermöglicht, ohne die Flächenorientierung angezeigt.

Eine Linienschweißverbindung kann einer Linie zugewiesen werden, die zu den nachfolgend selektierten Flächen gehört oder in diese integriert wird. Die Linien- und Flächennummern können rechts oben im Dialog oder grafisch im Arbeitsfenster zugewiesen werden. Bitte beachten Sie, dass die Reihenfolge, in der die Flächen ausgewählt werden, nicht beliebig ist. Die erste Fläche gilt per Definition immer als die "angeschlossene Fläche" und wird für die Ermittlung der Spannung in der Schweißnaht verwendet.

Die Orientierung der Schweißnaht ist durch folgende Regeln geregelt:

  • w korrespondiert mit der Schweißnahtachse und ist stets identisch mit der x -Achse der Linie, an der die Linienschweißnaht definiert ist.
  • s ist parallel zur z-Achse der ersten Fläche aus der Liniennahtdefinition (vereinfachtes Verfahren) bzw. parallel zur wirksamen Naht (richtungsabhängige Methode) ausgerichtet.
  • j ist orthogonal zur w - s - Ebene orientiert.

Das Koordinatensystem der Schweißnaht kann über den Zeigen -Navigator aktiviert/deaktiviert werden.

Nachdem Sie die Linienschweißverbindungen angelegt und zugeordnet haben, können Sie nun grundlegende Angaben zum Nachweis der Linienschweißverbindungen treffen. Dies kann über das Register Spannungs-Dehnungs-Berechnung - Konfiguration im selben Dialog (Bild 4) oder über den Eintrag Spannungs-Dehnungs-Berechnung im Navigator (Bild 5) erfolgen.

Zunächst können Sie die für Ihre Berechnung relevanten Spannungskomponenten auswählen. möglich bis τ in [1]) und Längsschubspannungen τw (entspricht τ nach [1]) an den kritischen Nachweispunkten der Schweißnaht (Details finden Sie unter ). Es stehen auch verschiedene Vergleichsspannungen zur Verfügung.

Für Spannungskomponenten mit definierter Grenzspannung werden neben den Spannungswerten auch Ausnutzungswerte berechnet. This means that stress verification checks in accordance with national codes, such as the EN 1993-1-8 [1], can be carried out with little effort.

In diesem Dialog stehen auch spezielle Optionen zur Verfügung. So können beispielsweise die Glättung der Spannungen (d. h. die Verteilung der lokalen Spannungsspitzen über die Schweißnahtlänge) und die Nachweismethode der Spannungen gesteuert werden. For weld configurations with fillet welds, the stresses can be determined with reference to the connected surface orientation (simplified method according to EN 1993-1-8 [1]) or the inclined effective weld throat (directional method according to [1]).

Schweißnahtexzentrizitäten können berücksichtigt werden, falls relevant. Dadurch können z. B. bei einseitigen Kehlnahtstrukturen zusätzliche Momente entstehen.

Nach der Berechnung stehen die Spannungen in den Linienschweißnähten sowohl grafisch als auch tabellarisch zur Verfügung. Während im Navigator gesteuert werden kann, welche Spannungen grafisch angezeigt werden, bietet die Tabelle eine Übersicht über die Spannungen geordnet nach Bemessungssituationen, Belastung, Linie und Lage.

In den Ergebnisdetails stehen zusätzliche Zwischenergebnisse wie der Öffnungswinkel zwischen angeschlossenen Flächen, der Neigungswinkel der wirksamen Schweißnaht oder Liniennahtkräfte pro Längeneinheit M, W, V und P zur Verfügung, welche als Grundlage für die Spannungsberechnung dienen.


Autor

Frau Kirova ist bei Dlubal zuständig für die Erstellung von technischen Fachbeiträgen und unterstützt unsere Anwender im Kundensupport.

Links
Referenzen
  1. EN 1993-1-8: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-8: Bemessung von Anschlüssen. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010


;