Modul S2 (AD 2000 S2)

(1)

2 σ_a  = (σ _MAX − σ_MIN )   

(3)

σ_vM  = 0.5 (σ _MAX + σ_MIN )

(4)

Δσ₁₂ = σ₁ − σ₂, Δσ₂₃ = σ₂ − σ₃, Δσ₃₁ = σ₃ − σ₁,

(5)

2 σ_va = max[Δσ_{12 MAX} − Δσ_{12 MIN} , Δσ_{23 MAX} − Δσ_{23 MIN}, Δσ_{31 MAX} − Δσ_{31 MIN} ]

(6a)

Σσ_ij = σ_i + σ_j

(6b)

2 σ_{vM =}  Max(Σσ_ij) + Min(Σσ_ij)

(7)

2 σ^*_vap =  2 σ_vap k_e

(8)

ke = A1 (σ_vap / R_{p0.2 T*}   −1)^1/2 + 1 ,    

für  1 < σ_vap/R_{p0.2 T*} < 1.5

(9)

ke = A2 + A2 σ_vap / R_{p0.2 T*} , 

für   σ_vap/R_{p0.2 T*} > 1.5

Werkstoffgruppe

A1

A2

A3

Ferrit, Rm=800-1000

0,518

0,718

0,432

Austenit, Ferrit Rm<500

0,443

0,823

0,327

(10)

2 σ^*_vaw =  2 σ_vaw k_v

(11)

k_v = 0,7 σ_vaw / ( 0,5 σ_vaw + 0,2 R_{p0.2 T*} )

(12)

2 σ^*_va =  2 σ_vap+w  k_e  

(13)

2 σ_{a zul}  =  2 σ_a f_o f_d f_M f_T*

(14)

2 σ_a  = 4. 10⁴  /  √ N + 0,55 R_m − 10 

für (R_m < 1000 N/mm²) und (10² ≤ N ≤ 2.10⁶)

(15)

f_o = F_o^{(0,4343 ln N − 2)/4.301}

für  N ≤10⁶

f_o = F_o , 

für  N ≥ 10⁶

f_o = 1 ,

für  R_z < 6 µm

(16)

Fo = 1 − 0,056 (ln R_z)^0,64 ln R_m + 0,289 (ln Rz)^0,53

Oberflächenzustand

Gewalzt oder stranggepresst

Mechanisch bearbeitet

Kerbfrei geschliffen

Rz [µm]

200

50

10

(17)

f_d = F_d^{(0,4343 ln N − 2)/4.301}

für N ≤ 2. 10⁶

f_d = F_d, 

für  N ≥ 10⁶

(18)

F_d = (25 / s)^1/Z , mit Z= 10 ,    

für s < 150 mm

F_d =0.84

für s > 150 mm

 (19)

fM =  [ 1 − M(2+M) σ_vM / ( σ_a +M σ_a)  ] ^1/2, 

für   −R_{p0.2 T*}  ≤ σ_vM  ≤ σ_a /(1+M)

(20)

fM =  ( 1+M/3)/(1+M) − M σ_vM /(3 σ_a) ,

für σ_a /(1+M) ≤ σ_vM ≤  R_{p0.2 T*}

(21)

 M =0,00035 R_m  −0,1

(22)

Dσ_v = max[|Δσ₁₂| , |Δσ₂₃| , |Δσ₃₁| ] > R_{p0.2 T*}

(23)

σ_{v red} = R_{p0.2 T*}   − σ_va

(26)

2 σ_{a zul}  =  2 σ_a f_d f_T*

(27)

2 σ_a = ( B1 / N )^1/3

(28)

2 σ_{a zul}  =  2 σ_a f_d f_T* Max{1; 1,3 f_M }

(29)

N_zul = 16  10⁸ /( 2 σ_a^* −0,55 R_m + 10 )²

(30)

2 σ_a^*  = 2  σ_va /( f_o f_d f_M f_T* )

(31)

N_zul = B1 /( 2 σ_a^* )³

(32)

2 σ_a^*  = 2  σ_va /( f_d f_T* )

(33)

2 σ_a^*  = 2  σ_va /( f_d f_T* f_M*)   

Tafel 5.  Beispiele von Schweißverbindungen  mit den zugeordneten Nahtklassen  K 1, K 2 und

K 3, abhängig von der Art des Spannungsnachweises (eingezeichnete Rissverläufe beispielhaft)

lfd. Nr.

Darstellung

Beschreibung

Voraussetzung

Nahtklasse für Spannungs- Nachweis 1 o. 2

1

2

1. Zylindrische und kegelförmige Mäntel, gewölbte Böden

1.1

Längs- oder Rundnaht bei gleichen Wanddicken

beidseitig geschweißt

K1

K1

1.2

einseitig geschweißt mit Gegennaht

K2

K1

1.3

einseitig geschweißt ohne Gegennaht

K1

K2

1.4

Längs- oder Rundnaht bei ungleichen Wanddicken

beidseitig geschweißt

K2 ¹⁾

K1

1.5

K3

K1

1.6

K1 ¹⁾

K1

1.7

beidseitig geschweißt, Kantenversatz innen und außen gleich

K1

K1

1.8

K2

K1

Tafel 5.  Beispiele von Schweißverbindungen  mit den zugeordneten Nahtklassen  K 1, K 2 und

K 3, abhängig von der Art des Spannungsnachweises (eingezeichnete Rissverläufe beispielhaft)

lfd. Nr.

Darstellung

Beschreibung

Voraussetzung

Nahtklasse für Spannungs- Nachweis 1 o. 2

1

2

1.9

-

K1

1.10

Kegelanschlussnaht

beidseitig geschweißt oder einseitig geschweißt mit Gegennaht

-

K1

1.11

einseitig geschweißt ohne

Gegennaht

-

K3

1.12

Bodenanschlussnaht bei gewölbten Böden mit zylindrischen Bordhöhen nach AD-Merkblatt B 3

Spannungsnachweis 2:

Beschreibung der Schweißverbindungen, Voraussetzungen und zugeordnete Nahtklassen siehe Beispiel lfd. Nr. 1.1 bis 1.9

2. Stutzeneinschweißungen

2.1

Stutzen durchgesteckt oder eingesetzt

beidseitig durchgeschweißt oder einseitig durchgeschweißt mit Gegennaht

-

K1

2.2

einseitig durch- geschweißt ohne Gegennaht

-

K2

2.3

Stutzen durchgesteckt (in der

Darstellung: linke Ausführung)

beidseitig, aber nicht durchgeschweißt

-

K2

2.4

Stutzen eingesetzt (in der Darstellung: rechte Ausführung)

-

K3

2.5

Stutzen aufgesetzt

einseitig durchgeschweißt (ohne Restspalt), Stutzen ausgebohrt oder Wurzel überschliffen

-

K1

2.6

einseitig durchgeschweißt, ohne Gegennaht oder ohne mechanische Bearbeitung der Wurzel

-

K2

2.7

Stutzen mit scheibenförmiger Verstärkung

Naht: am Außendurchmesser der Scheibe

-

K3

2.8

Stutzen mit scheibenförmiger Verstärkung.

Naht: Stutzeneinschweißung

Verbindung Stutzenrohr mit Grundkörper und Verstärkungsscheibe durchgeschweißt

-

K1

3. Flansche, Blockflansche und Schrauben

3.1

Vorschweißflansch

beidseitig geschweißt oder einseitig durchgeschweißt mit Gegennaht

-

K 1

3.2

einseitig durchgeschweißt ohne Gegennaht

-

K 2

3.3

Aufschweißflansch

Nahtausführungen nach

AD-Merkblatt B 8, Tafel

1

-

K 2

3.4

eingesetzter Blockflansch

beidseitig durchgeschweißt oder einseitig durchgeschweißt mit Gegennaht

-

K 1

3.5

beidseitig, aber nicht durchgeschweißt

-

K 2

3.6

eingesetzter Blockflansch mit

Schweißansatz

beidseitig durchgeschweißt oder

einseitig durchgeschweißt mit Gegennaht

-

K 1

3.7

aufgesetzter Blockflansch, Naht am Innendurchmesser (in der Darstellung: linke Naht)

-

K 3

aufgesetzter Blockflansch, Naht am Außendurchmesser (in der Darstellung: rechte Naht)

-

K 2

4. Doppelmantel-Anschlussnähte

4.1

Mit angeformter Krempe:

Die Bewertung gilt sowohl für die Innenbehälterwand als auch für die Verbindungsnaht selbst

Einseitig durchgeschweißt

-

K 2

4.2

Mit separater Krempe:

Die Bewertung gilt sowohl für die Innenbehälterwand als auch für die Verbindungsnaht zwischen Krempe und Behälterwand

(Die Verbindungsnaht zwischen Krempe und Außenmantel wird nach lfd. Nr. 1.3 mit K 2 bewertet.)

Beidseitig durchgeschweißt

Oder

Einseitig durchgeschweißt mit Gegennaht

-

K 1

5. Anschlussschweißnähte ebener Böden

5.1

Aufgeschweißter Boden

Beidseitig durchgeschweißt

-

K 1

5.2

Beidseitig, aber nicht durchgeschweißt

-

K 2

5.3

Einseitig geschweißt ohne Gegennaht

-

K 3

5.4

Aufgeschweißter Boden mit Entlastungsnut

Einseitig geschweißt, Nutabmessung entsprechend AD 2000-Merkblatt B 5, Tafel 1, Ausführungsform e

-

K 2

5.5

Mit einem Auf- oder Vorschweißflansch verschweißter Boden

Beidseitig mit Kehlnähten verschweißt

-

K 2

5.6

Eingeschweißter Boden

Beidseitig durchgeschweißt oder einseitig durchgeschweißt mit Gegennaht

-

K 1

5.7

Beidseitig, aber nicht durchgeschweißt

-

K 2

5.8

Einseitig geschweißt

-

K 3

5.9

Partiell durchgeschweißter Boden

Einseitig geschweißt

-

K 3

5.10

Gekrempter, geschmiedeter oder gepresster Boden

Krempenradius und Bordhöhe entsprechend AD 2000 Merkblatt B5, Tafel 1, Ausführungsform a und b.

Beschreibung der Schweißverbindungen, Voraussetzungen und zugeordnerte Nahtklassen siehe Beispiele lf. Nr. 1.1 bis 1.3

6. Anschweißteile, allgemein

Voraussetzung: Äußerer Befund der Anschlussschweißnähte nach EN 25817, Bewertungsgruppe B, ausschließlich der Merkmale Nahtüberhöhung und –Unterschreitung sowie Ungleichschenkligkeit

6.1

Anschweißteile ohne Einleitung von wechselnden Zugkräften oder -momenten

Beidseitig durchgeschweißt

K1

-

6.2

Beidseitig mit Kehlnaht geschweißt

K2

-

6.3

Beidseitig durchgeschweißt

K2

K12

6.4

Beidseitig mit Kehlnaht geschweißt

K3

K22

6.5

Verstärkungsblech, Futterblech mit Kehlnahtanschluss. Keine Einleitung von wechselnden Zusatzkräften oder - momenten

s₂ ≤ 1,5 · s₁

r ≥ 2 · s2

K2

-

6.6

Anschweißteile mit Einleitung von wechselnden Zugkräften oder -momenten

Beidseitig durchgeschweißt

-

K1

6.7

Beidseitig aber nicht durchgeschweißt

-

K2

Tafel 5.  Beispiele von Schweißverbindungen  mit den zugeordneten Nahtklassen  K 1, K 2 und

K 3, abhängig von der Art des Spannungsnachweises (eingezeichnete Rissverläufe beispielhaft)

lfd. Nr.

Darstellung

Beschreibung

Voraussetzung

Nahtklasse für Spannungs- Nachweis 1 o. 2

1

2

7. Anschweißteile ohne Einleitung von wechselnden Zusatzkräften oder -momenten, Beispiele

Voraussetzung: Äußerer Befund der Anschlussschweißnähte nach EN 25817, Bewertungsgruppe B,

ausschließlich der Merkmale Nahtüberhöhung und -unterschreitung sowie Ungleichschenkligkeit

7.1

Behälter mit Standzargenanschluss

einseitig geschweißt

K2

-

7.2

Behälterwand mit Tragring

beidseitig, aber nicht durchgeschweißt

K2

-

7.3

Behälterwand mit Versteifungsring (bei Beanspruchung durch äußeren Überdruck)

K2

-

7.4

in Umfangsrichtung unterbrochen geschweißt

K3

-

7.5

Behälterwand mit Tragpratze

(mit und ohne Futterblech)

einseitig geschweißt

K2

-

7.6

Behälterwand mit Fuß

(mit und ohne Futterblech)

einseitig geschweißt

K2

-

7.7

Behälterwand mit Tragzapfen

(mit und ohne Futterblech)

einseitig geschweißt

K2

-

7.8

Behälterwand mit Tragöse (mit und ohne Futterblech)

einseitig geschweißt

K2

-

7.9

Behälterwand mit Traglasche

Einseitig geschweißt

K2

-

DIN EN 10222-1 Tabelle B1; Gleichwertige Dicke teq für Querschnitte abweichend von der maßgeblichen Querschnittsform

Stäbe

Scheiben

Ringe

Zylindrische Hohlprofile mit offenen Enden

Zylindrische Hohlprofile, ein- oder beidseitig geschlossen

Sonsti ge

Dicke tR des maßgeblichen Rechteckquerschnitts

teq ≈1,5 tR

teq ≈ 1,2 tR

Teq ≈ tR

h>teq,
Di> 200mm
teq ≈tR

D1>

200mm

teq ≈ tR

200mm >D1 >

80 mm

teq ≈ 0,85 tR

D1 < 80 mm

teq ≈ 0,75 tR

teq ≈ 0,6 tR

b >2 tR,

l > 4 tR

25

20

16

16

16

15

12

10

Nach Ver- einba rung s.

8.3.2

16

50

40

35

35

35

30

25

20

35

75

60

50

50

50

40

35

30

50

100

80

70

70

70

55

50

40

70

150

120

100

100

100

85

75

60

100

200

160

130

130

130

115

100

80

130

250

200

160

160

160

140

125

100

160

300

250

200

200

200

170

150

120

200

375

300

250

250

250

210

180

150

250

500

400

330

330

330

280

250

200

330

600

480

400

400

400

340

300

240

400

750

600

500

500

500

425

375

300

500

Beispiel, Zeile 1: Der Wärmebehandlungsdurchmesser von teq = 25 mm bei einem Kreisprofil entspricht einem Rechteckprofil mit
tR=16 mm Dicke und b>2*tR, l>4*tR.