Reduzieren Sie die Schweißkosten durch verbesserte Fertigung

Es ist interessant, wie unterschiedlich die Herangehensweise an ein und dieselbe Struktur in den verschiedenen Regionen, Unternehmen und sogar unter den verschiedenen Konstrukteuren war. Während die einen alles zusammenschweißen, ohne an eine einzige Schraube zu denken, zerlegen andere die Struktur in mehrere Teile und verbinden alles mit Dutzenden von Schrauben. Beide Ansätze zur Verbindung von Bauteilen haben ihre Vor- und Nachteile. 

Rein geschweißte Verbindungen sind steifer als geschraubte Verbindungen und gelten daher als sicherer oder können Durchbiegungen verringern. Aber dann muss ein erfahrener (und damit teurer) Schweißer irgendwo auf der Baustelle sein, sicher im Raum aufgehängt, oft bei ungünstigem Wetter. Die Qualitätskontrolle der Schweißnähte ist manchmal gar nicht möglich, und die weniger präzise Arbeit bringt natürlich höhere Materialkosten mit sich.

Das Schweißen in der Werkstatt mag zwar präziser sein, erfordert aber auch einen Transport zur Baustelle. Und das Schweißen auf der Baustelle ist oft teuer in der Durchführung und mit einem hohen Verbrauch an Schweißmaterial verbunden. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, welcher Ansatz am besten zu Ihren Projekten passt.

Sie wissen bereits, dass IDEA StatiCa Ihnen helfen kann, nicht nur die Steifigkeit der Schweißverbindungen zu berechnen, sondern auch die Kosten der Verbindung in Abhängigkeit von der Art der Schweißung usw. zu schätzen. Das ist nichts Neues. Sie können einen unserer Artikel über die Berechnung von Verbindungskosten lesen. 

Aber wir sind auch der Meinung, dass die Verbindungsentwürfe so präzise wie möglich sein sollten, während sie gleichzeitig eine ausreichende Verbindungsfestigkeit gewährleisten. Und eine unserer Funktionen kann Ihnen genau dabei helfen. 

Entwurf des Kontakts zwischen Stütze und Fußplatte

Stellen Sie sich vor, Sie müssen eine Stahlstütze entwerfen, die mit ihrer Bodenplatte verschweißt ist. Die Last muss von der oberen Struktur auf das Fundament übertragen werden. In einigen Ländern ist es möglich, den Kontakt zwischen der Stütze und ihrer Bodenplatte bei der Bewertung der Druckfestigkeit der Verbindung zu berücksichtigen.

In den meisten Normen, wie z. B. dem Eurocode, wird davon ausgegangen, dass die Last nur durch die Schweißnähte fließt. Daher müssen die Schweißnähte so ausgelegt werden, dass sie der vollen Druckkraft der darüber liegenden Struktur standhalten. Sie können sich jedoch vorstellen, dass ein gewisser Kontakt zwischen dem Stützenkopf und der Fußplatte besteht, noch bevor diese beiden miteinander verschweißt werden.

In einigen Regionen erlauben die technischen Richtlinien, diesen Kontakt bei der Bewertung der Druckfestigkeit zu berücksichtigen. Natürlich müssen bestimmte Kriterien erfüllt werden, damit diese Vorgehensweise zulässig ist. Dann bringt der Kontakt einen zusätzlichen Widerstand für die Druckfestigkeit der Schweißnaht, was zu einer wirtschaftlicheren Gestaltung der Schweißnähte führt.

Das Modell der Schweißnaht wird dann so eingestellt, dass es eine hohe Steifigkeit aufweist. Sobald die Schweißnaht nachgibt (d. h. sich plastisch verformt), wird der Kontakt aktiviert, und der Druck wird vom Kontakt aufgenommen. Dies führt zu beträchtlichen Spannungswerten in der Schweißnaht, selbst wenn der Kontakt aktiviert ist. Wichtig ist jedoch, dass die Schubfestigkeit der Schweißnaht nicht verringert wird. Die Schweißnaht wird nicht mehr auf Druck geprüft, da dieser vom Kontakt übernommen wird, aber Zug und Schub werden der Schweißnaht nach wie vor zugeordnet und die entsprechenden Prüfungen werden durchgeführt.

In der Praxis werden Sie einen Kontakt und eine Schweißnaht an den entsprechenden Kanten des Stabes (in diesem Fall der Stütze) gleichzeitig hinzufügen. Aus Sicht der Lastübertragung ist der Kontakt nur auf Druck wirksam, während die Schweißnähte Schub- und Zugkräfte übertragen. Beide Vorgänge sind unter dem Fertigungsvorgang "Schweißen oder Kontakt" verfügbar.

Das sehen Sie in IDEA StatiCa Connection:

• Eine rote Linie, die den Druckkontakt darstellt, wird mit einer gelben Linie kombiniert, die verwendet wird, um die Schweißnähte anzuzeigen (wenn die transparente Ansicht aktiviert ist).

• In den Ergebnissen und Berichten wurde neben dem Rechtecksymbol der Kehlnaht ein nach unten gerichteter Pfeil hinzugefügt

Sie können jede Art von Kehlnaht in Kombination mit dem Kontakt anwenden (d. h. durchgehend, teilweise oder unterbrochen). Stumpfnähte sind von Natur aus nicht kombinierbar.

Verfahrensbeschränkungen

Der vorgestellte Ansatz kann angewendet werden, wenn die tatsächlichen Herstellungsvorgänge gewährleistet sind: Die Kanten des geschweißten Elements müssen präzise bearbeitet werden, damit zwischen den geschweißten Elementen kein Spalt entsteht. Aufgrund dieser strengen Kriterien ist dieses Verfahren auf bestimmte Länder wie die Niederlande und das Vereinigte Königreich beschränkt. Wir können nicht genug betonen, dass die Verantwortung für die Erfüllung dieser Kriterien beim Ingenieur verbleibt.

Entdecke mehr

Die Kombination des Kontakts unter Druck und einer Schweißnaht an derselben Kante der Stahlplatte ist eine der neuen Funktionen in Version 22.1 von IDEA StatiCa, die im Oktober dieses Jahres veröffentlicht wurde. Sehen Sie sich die vollständige Liste der neuen Funktionen in unseren Versionshinweisen zu IDEA StatiCa 22.1 für Stahl und Beton an oder sehen Sie sich eine Live-Präsentation in unserem Webinar zu den Neuerungen in IDEA StatiCa 22.1 an .