Bei zug-, druck- und schubbeanspruchten Nähten einer Schweißverbindung ist die Länge der Wurzel maßgebend. Eine Besonderheit liegt bei Schubbeanspruchungen vor, denn hier werden nur die Nahtlängen in Vorzugsrichtung berücksichtigt. Wie sich dies äußert, kannst du der nachfolgenden Abbildung entnehmen.
Die Gesamtlänge der Schweißnaht in der Abbildung beträgt:
Methode
Gesamtlänge = Nahtlänge b + 2 (Nahtlänge f - Schweißnahtdicke a)
Hinweis
Da bis an die Kante geschweißt wird, ist nur eine Einbrandkerbe je Naht zu berücksichtigen.
Die Nahtlänge, die in der Berechnung der Schubbeanspruchung berücksichtigt werden muss, beträgt:
Methode
Die Nahtlänge b entfällt in der Berechnung, da sie senkrecht zur Richtung der Kraft F steht.
Merke
Verdeutlicht wird dies nochmals in der nachfolgenden Abbildung.
Hierbei handelt es sich um einen an der Wand angeschweißten Würfel und einen angeschweißten Zylinder, die jeweils aus zwei Richtungen belastet werden. Je nach dem, aus welcher Richtung die Kraft wirkt, ändert sich der Bereich der Nahtlänge, der berücksichtigt werden muss. Da kein Einbrand vorliegt, muss dieser auch nicht berücksichtigt werden.
Für den Zylinder ergibt sich unabhängig von der Wirklinie der Kraft, die Gesamtnahtlänge und die Länge der wirksamen Naht, durch:
Methode
Gesamtnahtlänge: $\ l = \pi \cdot d $
Wirksame Nahtlänge: $\ l = \frac{\pi \, \cdot \, d}{2} $
Die wirksame Nahtlänge entspricht also der halben Gesamtnahtlänge.
und
Methode
Gesamtnahtlänge: $\ l = 4 \cdot b $
Wirksame Nahtlänge: $\ l = 2 \cdot b $
Die wirksame Nahtlänge entspricht also auch hier der halben Gesamtnahtlänge.
Merke
Nachfolgend eine Zusammenstellung zur Berechnung der erforderlichen Querschnitte und Widerstandsmomente sowie der daraus zu entwickelnden Nennspannungen:
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