Kuntsche

Plastische Schweißnahtbemessung in der Finite-Element-Modellierung

Dipl.-Ing. Ina Kuntsche

Die Konstruktion und Bemessung komplexer Anschlusskonstruktionen mit Hilfe von Finite-Element-Analyse ist in der heutigen Zeit gängige Praxis. Durch den vermehrten Einsatz von Bemessungssoftware steigen die Ansprüche an den Tragwerksplaner, der sich mit Fragen zur Geometriemodellierung, Vernetzung und zur realistischen Abbildung des Materialverhaltens auseinandersetzen muss.

Mit dem Entwurf zur DIN EN 1993-1-14 sollen einige Anforderungen an die Finite-Element-Modellierung im Stahlbau festgelegt werden. Das Thema „Schweißnahtmodellierung“ wird jedoch nicht näher erläutert. Insbesondere für die Modellierung von nicht durchgeschweißten Nähten existieren keine normativen Regelungen bezüglich der Nahtgeometrie und des anzusetzenden Materialverhaltens.

Das geplante Forschungsvorhaben hat das Ziel, für die statische Bemessung von nicht durchgeschweißten Nähten in der Finite-Element-Analyse ein wirtschaftliches Nachweiskonzept zu erarbeiten. Der Modellierungsaufwand muss mit Hilfe einfacher Vorgaben der Nahtgeometrie und der Materialparameter gering gehalten werden. Gleichzeitig soll eine Berücksichtigung des plastischen Tragverhaltens der Schweißnähte dazu führen, dass die erforderlichen Nahtdicken reduziert werden und der Fertigungsaufwand und damit die Herstellungskosten sinken.

Die neuen Erkenntnisse könnten in Form von Modellierungsregeln für Schweißnähten in die EN 1993-1-14 aufgenommen und so der Baupraxis zur Verfügung gestellt werden.