Schweißen im bauaufsichtlichen Bereich

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1 Ahrens. Zwätz Schweißen im bauaufsichtlichen Bereich Erläuterungen mit Berechnungsbeispielen 3., überarbeitete und erweiterte Auflage

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort zur 3. Auflage Zusammenhang zwischen der europäischen Bauproduktenrichtlinie, dem deutschen Bauproduktengesetz und den Landesbauordnungen. Umsetzung der Bauproduktenrichtlinie in der Bundesrepublik Deutschland 1 Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt) ;.. 2 Festlegungen und Begriffe der Musterbauordnung (MBO) 3 Anerkannte Regeln der Technik 4 Grundlage der Herstellerqualifikationen zum Schweißen :. 6 Übereinstimmungsnachweise nach Bauregelliste 8 Bauregelliste 8 Bauregelliste A 10 Bauregelliste A Teil 1 10 Bauregelliste A Teil 2 11 Bauregelliste A Teil 3 11 Bauregelliste B 11 Bauregelliste B Teili : 12 Bauregelliste B Tei12 12 Liste C 13 Übereinstimmungsnachweisverfahren 13 Werkseigene Produktionskontrolle 16 Definition 16 Durchführung 16 Aufzeichnungen und Dokumentation 17 Maßnahmen bei Nichterfüllung der Anforderungen 17 Handwerkliche Einzelfertigung 17 Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungsstellen nach Bauordnungsrecht 18 Übereinstimmungszeichen 18 Vorgefertigte Bauteile 22 Ordnungswidrigkeiten 23 Normung 25 Nationale Normung in der Bundesrepublik Deutschland 25 Europäische Normung 26 CEN/CENELEC - Allgemeines 26 CEN/TC 121 "Schweißen" 29 CEN/TC 135 "Ausftihrung von Tragwerken aus Stahl und Tragwerken aus Aluminium" 30 CEN/TC 250 "Eurocodes für den konstruktiven Ingenieurbau" 31 Weltweite Normung - ISO,. 32 Verflechtung der nationalen, europäischen und internationalen Normungsarbeit 33 Europäischer Binnenmarkt und Normung 36 Europäischer Binnenmarkt 36 EU-Richtlinien 38

3 Sicherheit geschweißter Bauteile im bauaufsichtlichen Bereich 39 Allgemeines 39 Bemessung 39 Konstruktive Gestaltung 40 Werkstoffe 40 Wahl geeigneter Schweiß prozesse 40 Ausfiihrung geschweißter Bauteile 41 Schweißverfahren und Schweiß prozesse für Aluminium- und Stahlkonstruktionen 42 Allgemeines 42 Geschichtliche Entwicklung der Schweißprozesse 43 Schweißprozesse fur Aluminium- und Stahlkonstruktionen 43 Allgemeines 43 Schweißprozess 111 (Lichtbogenhandschweißen) 44 Schweißprozess 114 (Metalllichtbogenschweißen mit Fülldrahtelektrode ohne Schutzgas [selbstschützendd 45 Schweißprozess 12 (Unterpulverschweißen) 46 Schweißprozess 131 (Metall-Inertgasschweißen, MIG-Schweißen) 47 Schweißprozess 135 (Metall-Aktivgasschweißen, MAG- Schweißen) 47 Schweißprozess 136 (Metall-Aktivgasschweißen mit Fülldrahtelektrode) 48 Schweißprozess 141 (Wolfram-Inertgasschweißen) 48 Schweißprozess 52 (Laserstrahlschweißen) 49 Einsatz der Schweißprozesse 50 Mechanisierungsgrad von Schweißverfahren 50 Auswahl der Schweißprozesse 51 Ausblick 52 Werkstoffe für geschweißte Stahlbauten nach DIN Allgemeines 53 Grundwerkstoffe nach Element (401) der DIN Andere Stahlsorten nach Element (402) der DIN Stahl auswahl 55 Bestellangaben 57 Charakteristische Werte für Walzstahl und Stahlguss 58 Werkstoffe mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung 60 Allgemeines 60 Bauteile und Verbindungsmittel aus nichtrostenden Stählen 61 Feinkombaustähle 65 Werkstoffe mit Zustimmung im Einzelfall 68 Werkstoff nachweise nach DIN EN Vorwärmen - Einhalten der Abkühlzeit t8/ Allgemeines 70 Bestimmung der Vorwärmtemperatur ; 70 Messen der Vorwärm-, Zwischenlagen- und Haltetemperatur 72 Allgemeines 72 Definitionen 72 Messpunkt und Messmittel 73 Messzeitpunkt 73

4 Prüfeinrichtungen 73 Bezeichnungsbeispiele nach DIN EN ISO Ermittlung der Abkühlzeit t8/5 74 Besonderheiten beim Schweißen von thermomechanisch gewalzten Feinkombaustählen 77 Aufschweißbiegeversuch 78 Terrassenbruchgefahr 80 Schweißzusätze 82 DIN Stahlbauten - Bemessung und Konstruktion 84 Grundlagen 84 Allgemeines 84 Normen und Vorschriften 85 Begriffe 87 Bemessungsannahmen für Schweißverbindungen 87 Maße von Schweißnähten 87 Zusammenwirken verschiedener Verbindungsmittel 91 Konstruktive Ausführung von Schweißnähten 91 Stoßarten 91 Stumpfstöße in Formstählen (Walzprofile) 92 Stumpfstöße an Blechen unterschiedlicher Dicke 93 Stöße mehrerer Gurtplatten 93 Enden von zusätzlichen Gurtplatten 93 Kehlnähte in Hohlkehlen von Walzprofilen 95 Schweißen in kalt verformten Bereichen 95 Trägeranschluss ohne Tragsicherheitsnachweis 96 Schweißnähte mit besonderer Korrosionsbeanspruchung 96 Schweißnahtvorbereitung 96 Bauliche Durchbildung 97 Bemessung von Schweißnähten 97 Berechnungsbeispiele 98 - Ermittlung der maßgeblichen Kehlnahtdicke 98 - Anschluss eines Zugstabes an ein Knotenblech 99 - Stumpfstoß von Formstählen (Walzstählen) Stumpfstoß eines geschweißten Biegeträgers Bemessung auf Schub Berechnung eines biegsteifen Anschlusses Bemessung auf Schrägzug Bemessung auf Torsion Druckstütze mit Kontaktstoß 113 DIN Aluminiumkonstruktionen unter vorwiegend rubender Beansprucbung 117 Begriffe und Grundlagen 117 Allgemeines 117 Weitere Normen für die Gestaltung und Ausführung geschweißter Aluminiumkonstruktionen 117 Werkstoffe 118 Aluminiumlegierungen 118

5 Schweißzusätze und Schutzgase 120 Bemessungsannahmen fiir Schweißverbindungen 123 Maße von Schweißnähten 126 Berechnungsgrundsätze 128 Ausruhrung von Schweißnähten 131 Zulässige Spannungen 133 Bauliche Durchbildung 140 Berechnungsbeispiele Anschluss eines Zugstabes an ein Knotenblech Stumpfstoß eines Biegeträgers Bemessung eines Biegeträgers Biegesteifer Anschluss 149 Zukünftige Entwicklung 150 DIN Schweißen von Betonstahl 151 Begriffe und Grundlagen 151 Allgemeines 151 Normen und Richtlinien 151 Werkstoffe 153 Betonstahl und einsetzbare Baustähle 153 Schweißzusätze und Schutzgase 154 Schweiß prozesse 155 Konstruktive Ausruhrung der Schweißverbindungen 155 Maße von Schweißnähten 155 Stumpf nähte mit den Prozessen 111, 114, 135, 136, also mit Lichtbogenschweißprozessen 155 Stumpf nähte mit den Prozessen 24 und 42, also mit Pressschweißprozessen 155 Flankennähte 155 Verbind ungsarten 156 Anwendungsfälle zu den Schweißprozessen 159 Zulässige Spannungen 159 Bauliche Durchbildung 161 Mögliche Gefahren beim Schweißen von Betonstählen 162 Berechnungsbeispiele 162 Ausblick 162 Qualitätsanforderungen beim Schweißen 164 Zusammenhang zwischen den Normenreihen DIN EN ISO 9000 und DIN EN ISO 3834 (ehemals DIN EN 729) 164 Bewertungsgruppen nach DIN EN ISO 5817: und DIN EN ISO 10042: Allgemeintoleranzen rur Schweißkonstruktionen nach DIN EN Allgemeines 178 Grenzmaße rur Längenmaße 178 Grenzmaße rur Winkelmaße 178 Geradheits-, Ebenheits- und Parallelitätstoleranzen 180 Empfehlungen zur Auswahl von Toleranzen 181 Ausruhrungsbestimmungen rur geschweißte Bauteile im bauaufsichtlichen Bereich. 181 Allgemeines 181

6 Ausführungsbestimmungen nach DIN : und Entwurf Änderung Al : Allgemeines Fertigung Ausftihrung und Prüfungen Toleranzfestlegungen Ausführungsbestimmungen nach DIN V : Ausführungsbestimmungen DIN : Bolzenschweißverbindungen Allgemeines Bolzenschweißprozesse Bolzen Unregelmäßigkeiten und Korrekturmaßnahmen beim Bolzenschweißen Qualitätsanforderungen beim Bolzenschweißen Qualifizierung von vorläufigen Schweißanweisungen (pwps) Fertigungsüberwachung Arbeitsprüfung Vereinfachte Arbeitsprüfung Laufende Fertigungsüberwachung Mangelnde Übereinstimmung und Korrekturmaßnahmen Herstellerqualifikation im bauaufsichtlichen Bereich 195 Allgemeines 195 Werkseigene Produktionskontrolle 196 Herstellerqualifikation nach DIN : Allgemeines 196 Schweißer und Bediener 196 Allgemeines 196 Schweißer 197 Bediener 199 Schweißaufsicht 199 Schweißanweisungen, Verfahrensqualifikation und Arbeitsprüfungen 204 Allgemeines 204 Schweißanweisungen (WPS) 204 Verfahrensqualifikation und Arbeitsprüfungen 205 Betriebliche Einrichtungen 209 Klassifizierung von geschweißten Bauteilen 211 Klasse A 211 Klasse B 212 Klasse C 212 Klasse D 213 Klasse E 214 Anerkannte Stellen - Bescheinigungen 215 Herstellerqualifikation nach DIN V 4113: Allgemeines 220 Schweißer und Bediener 220 Schweißaufsicht 220 Schweißanweisungen, Verfahrensqualifikation und Arbeitsprüfungen 224 Allgemeines 224 Schweißanweisungen (WPS) 224

7 Verfahrensqualifikation und Arbeitsprüfungen 224 Betriebliche Einrichtungen 226 Klassifizierung von geschweißten Bauteilen 226 Allgemeines 226 Klasse A 226 Klasse B 227 Klasse C 227 Anerkannte Stellen - Bescheinigungen 228 Nachweis der Eignung zum Schweißen von Betonstahl nach DIN : Allgemeines 228 Schweißer und Bediener 229 Schweißaufsicht 230 Schweißanweisungen, Verfahrensqualifikation und Arbeitsprüfungen 230 Allgemeines 230 Schweißanweisungen 231 Verfahrensqualifikation und Arbeitsprüfungen 231 Betriebliche Einrichtungen 234 Klassifizierung von geschweißten Betonstahlverbindungen 234 Anerkannte Stellen - Bescheinigungen 235 Schäden an geschweißten Konstruktionen und ihre Vermeidung 237 Allgemeines 237 Konstruktive Gestaltung 238 Schäden bei der Herstellung und Montage 238 Ausführungsfehler 238 Fehler bei der Verarbeitung von Werkstoffen 241 Brucharten 241 Rissarten 242 Schwarz- Weiß-Verbindungen 243 WerkstoftVerwechslungen 243 Untervergabe 245 Allgemeines 245 Auswahl des Unterlieferanten 246 Fitness for Purpose (Gebrauchstauglichkeit) 248 Folgerungen 249 Ausblick - Zukünftige Regelungen 250 Eurocodes - Europäische Normen für Lastannahmen, Bemessung und konstruktive Gestaltung 250 Europäische Normen für die Ausfuhrung von Stah1- und Aluminiumtragwerken 250 Europäische und internationale Norm für das Schweißen von Betonstahl 251 Schluss bemerkungen 251 Verzeichnis der zitierten Normen, Richtlinien und Merkblätter 252 Schrifttum 264