Formeln zur Berechnung von Stirnstumpfnahtverbindungen

Mit Normalkraft belastete Stirnstumpfnaht

Normalspannung

Dabei gilt:

	F n	Normalkraft [N, lb]
	A	Tragender Querschnitt der Schweißnaht [mm 2 , in 2 ]

Referenzspannung

Dabei gilt:

	σ 1	Normalspannung [MPa, psi]
	α 1	Koeffizient der Schweißnaht [-]

Mit Schubkraft belastete Stirnstumpfnaht

Scherspannung

Dabei gilt:

	F t	Schubkraft [N, lb]
	A	Tragender Querschnitt der Schweißnaht [mm 2 , in 2 ]

Referenzspannung

Dabei gilt:

	τ	Scherspannung [MPa, psi]
	α 2	Koeffizient der Schweißnaht [-]

Stirnstumpfnaht, die in der Ebene der verschweißten Bauteile durch Biegung belastet wird

Normalspannung

Dabei gilt:

	u	Konstante
	α 2	- für die Berechnung in metrischen Maßeinheiten u = 1000
	α 2	- für die Berechnung in englischen Maßeinheiten u = 12
	M 1 n	Biegemoment [Nm, lb ft]
	W	Widerstandsmoment des tragenden Querschnitts der Schweißnaht [mm 3 , in 3 ]

Referenzspannung

Dabei gilt:

	σ 2	Normalspannung [MPa, psi]
	α 1	Koeffizient der Schweißnaht [-]

Stirnstumpfnaht, die vertikal zur Ebene der verschweißten Bauteile durch Biegung belastet wird

Normalspannung

Dabei gilt:

	u	Konstante
		- für die Berechnung in metrischen Maßeinheiten u = 1000
		- für die Berechnung in englischen Maßeinheiten u = 12
	M 2	Biegemoment [Nm, lb ft]
	W	Widerstandsmoment des tragenden Querschnitts der Schweißnaht [mm 3 , in 3 ]

Referenzspannung

Dabei gilt:

	σ 3	Normalspannung [MPa, psi]
	α 1	Koeffizient der Schweißnaht [-]

Kombiniert belastete Stirnstumpfnaht

Resultierende reduzierte Spannung

Dabei gilt:

	σ 1 , σ 2 , σ3	Normalspannung [MPa, psi]
	τ	Scherspannung [MPa, psi]

Referenzspannung

Dabei gilt:

	σ 1 , σ 2 , σ3	Normalspannung [MPa, psi]
	τ	Scherspannung [MPa, psi]
	α 1 , α 2	Koeffizient der Schweißnaht [-]

Durch Drehmoment belastete Stirnstumpfnaht

Scherspannung

Dabei gilt:

	u	Konstante
		- für die Berechnung in metrischen Maßeinheiten u = 1000
		- für die Berechnung in englischen Maßeinheiten u = 12
	T	Drehmoment [Nm, lb ft]
	W	Widerstandsmoment des tragenden Querschnitts der Schweißnaht [mm 3 , in 3 ]

Referenzspannung

Dabei gilt:

	τ max	Scherspannung [MPa, psi]
	α 2	Koeffizient der Schweißnaht [-]

Bedeutung der verwendeten Variablen:

A	Tragender Querschnitt der Schweißnaht [mm 2 , in 2 ]
F n	Normalkraft [N, lb]
F t	Schubkraft [N, lb]
M 1 , M 2	Biegemomente [Nm, lb ft]
s	Plattenstärke [mm, in]
T	Drehmoment [Nm, lb ft]
W	Widerstandsmoment des tragenden Querschnitts der Schweißnaht [mm 3 , in 3 ]
α 1 , α 2	Koeffizient der Schweißnaht [-]