Schweißnahtberechnung nach Eurocode3

Hallo,
Ist hier jemand, der schonmal eine Schweißnaht nach Eurocode 3 berechnet hat und kann mir helfen bzw. ne Rückmeldung zu meiner gerechneten Aufgabe geben, die eigentlich sehr simpel und einfach sein sollte?! Das wäre super.
Die Aufgabe:

Es handelt sich bei meiner Rechnung um die die Verbindung einer Transportöse.
mit einer Rundumkehltnaht von a=10mm.
Die Kraft greift genau unter 45° an und zeigt nach oben rechts. FK=134350 N.
Zunächst hab ich, wie gewohnt, die vorhanden Spannungen berechnet:
Zugspannung: Sigma_z = 22,4 N/mm²
Biegespannung: Sigma_B = 53,8 N/mm²
Schubspannung: Tau_s = 22,4 N/mm²
In EC3 heißt es:
der Wurzelterm ergibt mit den werten von oben Sigma_v = 85,5 N/mm² . Wenn ich den wert mit den beiden Bedingungen vergleiche erhalte ich:
85,5<259,2 und 85,5<360.. also wenn ich mich nicht schon irgendwo vertan habe, haut das locker hin.
Frage 1: Wenn mich die Sicherheit der Naht interessiert, muss ich den kleineren Wert also der beiden Vergleichswerte durch meine 85,5 N/mm² rechnen?
Frage 2: Inwiefern wurden bei dem Vorgehen hier dynamische Einflüsse berücksichtigt? Schließlich vermiss ich irgendwie den Einfluss des Stoßvorgangs (in dem Moment wo die Kraft beim anheben anschlägt). Kann mir wer ne Hilfestellung dazu geben?
Auch hab ich das ganze ohne Auswahl eines Kerbfalls gerechnet..eigentlich bin ich das anders gewohnt. in DIN EN 1993-1-9 tauchen die Kerbfälle auf, hier gehts auch um den Ermüdungsnachweis. Jedoch fällt mir die Anwendung sehr schwer. Hat jemand so einen Ermüdungsnachweis nach EC3 schonmal gemahct?
vielen dank schonmal
mfg

Hi,
zumindest bei der Schubspannung und Zugspannung weiß ich auch, was du gerechnet hast! die Ergebnisse hatte ich nämlich auch zuerst. Die Sache ist aber das nach Eurocode 3, die Spannungen anders angesehen werden als nach der 18800.
Eurocode 3:

und nach 18800 wurden die Spannungsrichtungen noch so angesehen, wie du sie gerechnet hast:

der Witz ist allerdings, dass das 2te Bild, also die Spannungsrichtung nach 18800 für den Nachweis bei dynamischer Beanspruchung nach Eurocode 3 angenommen wird! bei statischer Beanspruchung gilt das erste Bild. :roll:
also verrechnet hast du dich nicht, nur müsste man für den stat. Nachweis die kräfte noch mit sin(45) multiplizieren damit man die Spannungen nach dem ersten Bild erhält. ich hoffe du verstehst was ich meine.
darf ich fragen wie du die Biegespannung berechnet hast?
allgemein: sigma_b = Mb/Wa = Mb/(Ia/emax) mit Mb=Fax * 60mm und naja fürs Flächenträgheitsmoment hab ich I=5625000 mm^4 und emax=75mm..
hier muss ich auch noch hinzufügen, dass nach eurocode 3 die effektive nahtfläche nur A=2*150*10 beträgt. die beiden Stegnahtflächen sollen wegen a=10 und l_steghnaht=30<6*a<60 nicht mit berücksichtigt werden. Demnach ist emax=75 und natürlich spielt die Nahtfläche noch ne Rolle bei den Zug- und Schubspannungen. Wenn du all dies berücksichtigste müsstest du auf meine Werte kommen für Schub- und Zug. Wie gesagt nach 18800 stimmt deine Rechnung aber.
Bei der Biegung scheint aber was größeres vorzuliegen. Kannst du mal deine Rechnung posten?
Danke
mfg
ps: schade dass es hier keinen Formeleditor gibt

Hi,

Zitat von "Gernoth"

Berechnet habe ich es mit folgender Formel:

max sigma (M) = My / Iwy x max z

steht das max_z dabei im Nenner oder im Zähler? wenns im Zähler steht, dann stimmt die Formel eigentlich.

Zitat von "Gernoth"

Meinst Du damit die Grenzschweißnahtspannung oder möchtest Du wissen ob das Transportauge schweißtechnisch hält?

Ich denke die Grenzschweißnahtspannung steckt in den beiden Bedingungen drin, die erfüllt sein müssen. fu in den Bedinungen ist ja auch die Zugfestigkeit des Werkstoffs, die anderen Faktoren sind wohl abmindernde Faktoren. Also mich interessiert ob die schweißtechnisch hält.
mfg

bzw. da ja beide Bedingungen eingehalten sind, sollte die auch halten denke ich. mir geht es um den dynamischen Einfluss des Stoßes, inwiefern der berücksichtigt ist. ich mein es sind in den Bedingungen ja schon Faktoren drin, Teilsicherheitswerte, die die zulässigen Grenzwertspannungen (hier die Zugfestigkeit) herabsetzen. Gut möglich, dass da auch der Stoßvorgang mit drin ist.

Hi und Danke für deine Antwort und Mühe,

Zitat von "Gernoth"

Mag sein, aber kannst Du diesbezüglich einschätzen ob eine Schweißnaht/a-Maß über- oder unterproportional ist? Ob man eventuell auf einen Werkstoff mit einer höheren oder niedrigeren Streckgrenze zurückgreifen kann, d.h. es fehlt u.a. die Einschätzung über die Wirtschaftlichkeit.
Bezüglich der Grenzschweißnahtspannung habe ich festgestellt, daß die Schweißnaht nur zu 32% (incl. aller Einwirkungen) ausgelastet ist. D.h. eine noch höhere Belastung oder eine wirtschaftliche Einsparung ist möglich.

Das war ja u.a. einer meiner Fragen im ersten Post. Wie ich die Sicherheit errechnen kann, denn anhand der Sicherheit kann man ja grundsätzlich immer sehr gut abschätzen ob Werkstoff oder a-Maß überdimensioniert sind und ob nicht irgendwo eingespart werden kann. Ich würde in meiner sehr gerne eine Auskunft darüber machen können :). Nach Eurocode 3 ist aber keine Angabe zur Sicherheitsbestimmung im Hinblick auf die 2 Bedingungen, die erfüllt sein müssen (s. ersten Post) gemacht worden. Nach 18800 denke ich wurde es ja einfach mit S=Sigma_zul/Sigma_vor gemacht. Zumindest hab ich es so kennengelernt. Wie gesagt ich würde sehr gerne all das nach Eurocode 3 machen, da er ja in Zukunft Pflicht ist für Bemessungen etc.

Zitat von "Gernoth"

In der 18800-1 steht diesbezüglich geschrieben, handelt es sich um eine nichtperiodische Einwirkung, darf sie durch Einwirkfaktoren erfasst werden. D.h. eine Grundkombination der ständigen Einwirkung "G" (1,35) und jeweils einer der ungünstigen wirkenden veränderlichen Einwirkung "Q" (1,5).

Beide Faktoren habe ich in meiner Berechnung bzgl. der Grenzschweißnahtspannung einbezogen.

Das klingt sehr interessant. Sowas such ich nur bezogen auf Eurocode. Ich werde nochmal schauen, ob ich was ähnliches finde. Ich denke, wenn dann dürfte es in DIN 1993-1-8 stehen oder DIN 1993-1-9.
Bleibt für mich zunächst noch die Frage, warum unsere Biegespannungen so von einander abweichen. Besteht die Möglichkeit, dass du mir den Lösungsweg für dein Sigma_B einscannst oder stichpunktartig erläuterst?
Vielen Dank nochmal.
mfg

Morgen,
kein Problem! Ich schau die nächsten Woche sowieso noch öfter vorbei und geb auch bescheid wenn ich von der Berechnung her schlauer geworden, bzgl. Einwirkfaktoren & Sicherheit.
mfg

Hatte auch noch einen Fehler in meiner Biegespannung. Ich hab die Y-Komponente der Kraft mit dem Hebelarm 15mm nicht berücksichtigt.
Somit komme ich nun auf 40,3 N/mm² mit Mb=95000*60-95000*15=4275000N, Izz=5625000 mm^4, e_max=75mm und wie gesagt das ergebnis sqrt(2)/2 multipliziert, damit ich die gezeigten Spannungen wie oben unter 45° herausbekomme.
mfg

Hallo!
Danke für den Upload! Hab mir deine Rechnung mal angeschaut. Einige Sachen konnte ich nachvollziehen, andere nicht. Ich zeig dir auch direkt mal mein Vorgehen zur Berechnung der Biegespannung:

Ich hab also die wirkende Kraft in ihre Komponenten aufgeteilt (muss man nicht, aber ich finde es einfacher) und mit den entsprechenden Hebelarmen g & h die Momente ausgerechnet.

Hier ist die Formel für die komplette Biegespannung.. das sqrt(2)/2 kannst du dir einfach wegdenken, dann wär es die berechnung nach 18800.
emax ist 150/2=75mm, unter berücksichtigung, dass die kleineren äußeren beide Nähte nicht mit berücksichtigt werden nach Eurocode 3!
und Izz auch unter berücksichtigung, dass nur die langen nähte als wirksam betrachtet werden:

da ist mir aufgefallen, dass bei dir der Faktor 2 bei Iw fehlt. Es sind ja schließlich 2 Nähte die tragen und nicht nur eine. Die Iw-Rechnung mit den 360 konnte ich nachvollziehen. (edit: bzw. ist ja die Nahtfläche nach 18800, was nach 18800 dann natürlich stimmen würde!)
Hier dann auch nochmal das Nahtbild der Vollständigkeit halber:

Bei der Berechnung bin ich mir eigentlich ziemlich sicher.

Wegen dem Stoßfaktor etc. bin ich noch mit dem Eurocode 3 noch nicht weitergekommen, aber ich sag bescheid wenn ich was gefunden haben. kann ja auch für dich ganz interessant sein
mfg

Hallo!

Ich wollte eben Bescheid geben, dass ich in der DIN EN 13001-2 "4.2.2.2.1 Anheben einer unbehinderten Last vom Boden" (Krannorm) fündig geworden bin. Hier ist die Rede von einem Faktor ϕ_2, der den dynamischen Effekt beim Anheben der Hublast berücksichtigt. Also eine Art Stoßfaktor und da die Norm sehr aktuell ist (Juni 2012) hab ich in meiner Arbeit jetzt darauf zurückgegriffen und einen Faktor bestimmt. Der Faktor wird mit der Gewichtskraft der Hublast multipliziert.

mfg

Hi,
Nee, 134350 N beschreiben nur die Gewichtskraft, die die Öse tragen muss. Somit müss für den Hauruckeffekt noch der Stoßfaktor draufmultipliziert werden
Schade halt, dass ich den Stoßeffekt oder Stoßfaktor nicht anhand von EC3 auswählen kann, sondern auf eine andere Norm zurückgreifen muss. Ich will nicht sagen, dass es nicht geht oder EC3 keine Auskunft darüber macht, jedoch wird für mich leider nichts ersichtlich. Ein Angestellter meiner FH war auch so nett bei nem Kollegen aus einem Ingenieurbüro nachzufragen, wie es mit Stößen in EC3 aussieht, und er fing auch direkt an mit Krannormen. Es gibt noch eine Norm DIN 82024 für Augplatten (Ösen), die ich mir noch angucken werde. Jedoch ist die Formulierung aus der DIN EN 13001-2 halt total perfekt und beschreibt genau das Phänomen des Stoßes. Mal sehen was ich da noch finde, ich kann ja nochmal was schreiben dann. Danke nochmal und Gruß