Formeln zur Berechnung von Stirnstoßnahtverbindungen

Mit Normalkraft belastete Stirnstoßnaht

Normalspannung

Dabei gilt:

	F_n	Normalkraft [N, lb]
	A	Tragender Querschnitt der Schweißnaht [mm², in²]

Referenzspannung

Dabei gilt:

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

Mit Schubkraft belastete Stirnstoßnaht

Scherspannung

Dabei gilt:

	F_t	Schubkraft [N, lb]
	A	Tragender Querschnitt der Schweißnaht [mm², in²]

Referenzspannung

Dabei gilt:

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

Stirnstoßnaht, 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
	M₁_n	Biegemoment [Nm, lb ft]
	W	Widerstandsmoment des tragenden Querschnitts der Schweißnaht [mm³, in³]

Referenzspannung

Dabei gilt:

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

Stirnstoßnaht, 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
	M₂	Biegemoment [Nm, lb ft]
	W	Widerstandsmoment des tragenden Querschnitts der Schweißnaht [mm³, in³]

Referenzspannung

Dabei gilt:

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

Kombiniert belastete Stirnstoßnaht

Resultierende reduzierte Spannung

Dabei gilt:

	σ ₁, σ₂, σ3	Normalspannung [MPa, psi]
	τ	Scherspannung [MPa, psi]

Referenzspannung

Dabei gilt:

	σ ₁, σ₂, σ3	Normalspannung [MPa, psi]
	τ	Scherspannung [MPa, psi]
	α ₁, α₂	Koeffizient der Schweißnaht [-]

Durch Drehmoment belastete Stirnstoßnaht

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 [mm³, in³]

Referenzspannung

Dabei gilt:

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

Bedeutung der verwendeten Variablen:

A	Tragender Querschnitt der Schweißnaht [mm², in²]
F_n	Normalkraft [N, lb]
F_t	Schubkraft [N, lb]
M₁, M₂	Biegemomente [Nm, lb ft]
s	Plattenstärke [mm, in]
T	Drehmoment [Nm, lb ft]
W	Widerstandsmoment des tragenden Querschnitts der Schweißnaht [mm³, in³]
α ₁, α₂	Koeffizient der Schweißnaht [-]