Kehlnähte, teilweise und vollständig durchgeschweisste Nähte nach SIA 263

Weist eine Schweissverbindung mit Kehlnähten, teilweise oder vollständig durchgeschweissten Nähten nach SIA 263:2013 nach: den Nahtquerschnitt und die Anschlussquerschnitte gegenüber der Bemessungskraft, dann die konstruktiven Regeln für die Nähte und die Kehlnahtdicke. Jeder Schritt zeigt seine Formel und die Ziffer der Norm, aus der er stammt.

Was nachgewiesen wird

• Nahtart, Ziffer 6.3.1.8: eine gleichschenklige Kehlnaht, aus ihrer Kehlnahtdicke a, oder eine ungleichschenklige, aus s₁ und s₂. Eine teilweise durchgeschweisste Naht wird gleich nachgewiesen, mit ihren eigenen Werten a, s₁ und s₂. Eine vollständig durchgeschweisste Naht ist so fest wie der schwächere der verbundenen Teile.
• Wirksame Länge Σl, Ziffer 6.3.2.5: die Gesamtlänge der Schweissnähte wie ausgeführt. Für einen Überlappungsstoss mit zwei Flankenkehlnähten und einer Stirnkehlnaht gilt Σl = 2 · l + b₁. Die Kraft pro Längeneinheit F_Ed/Σl wird entlang der Nähte als gleichmässig angenommen, Ziffer 6.3.1.7.
• Langer Überlappungsstoss, Ziffer 6.3.5.1: β_Lw = 1.2 − 0.2 · L_j/(150 · a) ≤ 1.0, mit L_j = l.
• Nahtquerschnitt, Nachweis 1, Gleichung (87): F_Ed ≤ β_Lw · a · Σl · f_w/γ_M2, mit f_w = 0.6 · f_uE: der kleinste Querschnitt der Schweissnaht, bezogen auf die Festigkeit des Schweisszusatzes.
• Anschlussquerschnitt, Nachweis 2, Gleichung (88): F_Ed ≤ β_Lw · s_min · Σl · f_s/γ_M2, mit f_s = 0.8 · f_y,k: die Flächen, an denen die Schweissnaht auf die Teile trifft, bezogen auf den Grundwerkstoff. Bei gleichen Schenkeln ist s_min = a · √2.
• Länge der Nähte, Nachweis 3, Ziffer 6.3.6.2: l ≥ 40 mm für die kürzere aus einer Flankenkehlnaht und der Stirnkehlnaht, ununterbrochen.
• Grösste Kehlnahtdicke, Nachweis 4, Ziffer 6.3.6.3: a ≤ 0.7 · t_min, der dünnere Teil. Ein Grenzwert, der nach Möglichkeit einzuhalten ist.
• Kleinste Kehlnahtdicke, Nachweis 5, Ziffer 6.3.6.4: a ≥ a_min, empfohlen für eine tragende, einlagig geschweisste Kehlnaht: 4, 5 und 6 mm für t_max bis 17 mm, bis 25 mm und darüber.

Was Sie eingeben und was Sie erhalten

Sie geben f_y,k (Ziffer 3.2.2.3) und f_u,k (Tabelle 1) der Teile ein, die Zugfestigkeit des Schweisszusatzes f_uE (Gleichung (87)), in der Regel 510 N/mm², sowie γ_M1 und γ_M2 (Ziffer 4.1.3). Sie wählen die Nahtart mit ihrer Kehlnahtdicke oder ihren Schenkeln sowie den Stoss und seine Nähte: zum Beispiel einen T-Stoss mit einer Kehlnaht auf jeder Seite oder nur auf einer Seite oder einen Überlappungsstoss mit zwei Flankenkehlnähten und einer Stirnkehlnaht. Sie geben die Breite b₁ und die Dicke t₁ des angeschlossenen Blechs, die Dicke t₂ des Blechs, an das es geschweisst ist, die Länge l jeder Flankenkehlnaht sowie F_Ed als Resultierende oder mit den Komponenten F_x, F_y und F_z ein.

Sie erhalten die wirksame Länge, die Festigkeiten des Nahtquerschnitts und der Anschlussquerschnitte, β_Lw, die Ausnutzung jedes Nachweises mit dem Vermerk erfüllt oder nicht erfüllt, den massgebenden Querschnitt und die erforderliche Kehlnahtdicke. Zum Vergleich weist das Modul den Widerstand nach EN 1993-1-8 Ziffer 4.5.3.3 und jenen des angeschlossenen Blechs aus, t₁ · b₁ · f_y,k/γ_M1 (Ziffer 5.1.2.1). Mit dem Basic-Abonnement lässt sich die Berechnung als A4-Berechnungsbericht drucken.

Annahmen und Grenzen

• Der Widerstand hängt nicht von der Kraftrichtung ab: Die Resultierende wird nachgewiesen (Ziffer 6.3.2.1).
• F_Ed stammt aus einem Modell des Anschlusses, das die Schnittgrössen im Gleichgewicht hält (Ziffer 6.3.1.7). Das Modul weist die Schweissnaht dafür nach.
• Bei hochfesten Stählen muss der Schweisszusatz mindestens f_u,k erreichen.
• Eine Kehlnahtdicke über etwa 6 mm wird mehrlagig geschweisst (Ziffer 6.3.6.4). Ein Schweissverfahren mit hoher Wärmeeinbringung oder Vorwärmen erlaubt eine kleinere minimale Kehlnahtdicke.

Berechnungsbeispiel

Ein Überlappungsstoss mit zwei Flankenkehlnähten von l = 250 mm und einer Stirnkehlnaht quer über ein b₁ = 150 mm breites Blech, beide Bleche 20 mm dick, mit gleichen Schenkeln und a = 7 mm, mit f_y,k = 355 N/mm², f_u,k = 470 N/mm² und f_uE = 510 N/mm², unter F_Ed = 1’014 kN. Die folgenden Resultate sind jene des Moduls für sein Berechnungsbeispiel, berechnet beim Erstellen dieser Seite.

Wie dieses Modul geprüft wird

Vor der Veröffentlichung Ziffer für Ziffer anhand der SIA 263:2013 sowie mit unabhängigen, in realen Projekten verwendeten Berechnungen geprüft.

Fragen

Welcher Querschnitt ist massgebend, der Nahtquerschnitt oder die Anschlussflächen?

Bei gleichen Schenkeln ist der Nahtquerschnitt massgebend, wenn 0.6 · f_uE < √2 · 0.8 · f_y,k. Im Berechnungsbeispiel sind dies 306 gegenüber 402 N/mm²; der Nahtquerschnitt ist somit massgebend, η = 0.910 gegenüber 0.694 am Anschlussquerschnitt. Die nach a aufgelösten Gleichungen (87) und (88) ergeben a_req = 6.37 mm.

Warum wird ein Widerstand nach EN 1993-1-8 angezeigt?

Nur zum Vergleich. f_u,k · a · Σl/(√3 · β_w · γ_M2) · β_Lw, mit β_w = 0.90, ergibt im Berechnungsbeispiel F_w,Rd = 1’097.5 kN. Die Nachweise sind jene der SIA 263, Gleichungen (87) und (88).

Kann ich die Berechnung ausdrucken?

Die vollständige Berechnung erscheint gratis und ohne Konto am Bildschirm. Ein druckfertiger A4-Berechnungsbericht ist im Basic-Abonnement enthalten.

Siehe auch

• Blechverbindung mit nicht vorgespannten Schrauben
• Stegstoss oder Fahnenblech, geschweisst und geschraubt
• Stahl, Schweissnähte: alle Module
• SIA 263: Module und Ziffern

Norm: SIA 263:2013 · Seite aktualisiert: 8. November 2026