Nachweis statisch und zyklisch beanspruchter Schweißdetails nach Normenreihe EN 1993 (EC3)

Nach Ablauf der Koexistenzphase zwischen nationaler Norm DIN 18800-7 [1] und europäischer DIN EN 1090-2 [2] bezüglich der Ausführung von Stahlbauten gilt nunmehr zur Bemessung, insbesondere von Schweißverbindungen, alleinig die Normenreihe EN 1993 (Eurocode 3). Hiernach ist in den entsprechenden Teilnormen die Bemessung von Schweißverbindungen im Metallleichtbau nach DIN EN 1993-1-3 [3] nebst nationalem Anhang und im Stahlbau nach DIN EN 1993-1-8 [4] für die vorwiegend ruhende Beanspruchung geregelt. Die Verwendung von höherfesten Stahlsorten (bis S700) und die damit verbundenen Annahmen für die Festigkeit des Schweißgutes sind in DIN EN 1993-1-12 [5] vereinbart. Nicht vorwiegend ruhend beanspruchte Schweißkonstruktionen werden auf der Basis des Strukturspannungskonzeptes oder des Nennspannungskonzeptes ausgelegt, wobei letzteres von weitaus größerer Bedeutung für die Bemessung ist. Die praktische Erfahrung zeigt, dass die Basis der anzuwendenden harmonisierten Normenreihe für die Auslegung und Bemessung von Stahlbauten oftmals nicht hinreichend bekannt oder gar unverstanden ist. Im Rahmen des Beitrages sollen dem praktischen Ingenieur die Hintergründe zu den vereinbarten Bemessungsmodellen dargelegt werden, um die sichere Anwendung und Handhabung sicherzustellen. Dies wird anhand von Hintergrundinformationen für die grundlegenden Schweißdetails (Kehl- und Stumpfnaht) diskutiert. Insbesondere mit dem Streben nach wirtschaftlichen Schweißkonstruktionen besteht seitens der Industrie erhöhter Druck zur Neubewertung einzelner Schweißdetails des Kerbfallkatalogs der DIN EN 1993-1-9 [6]. Der Beitrag soll helfen, bestehende Unsicherheiten bei der Bemessung gängiger Schweißdetails auszuräumen. Es soll hinterfragt werden, in wie weit Fertigungsimperfektionen infolge des Schweißprozesses und Beanspruchungsniveaus an realen Konstruktionen in Hinblick auf die Erarbeitung standardisierter Kerbfalldetails nach EN 1993 in ausreichendem Maße eingeflossen sind.