Geschweisste Aluminiumkonstruktionen

ISBN-13: 9783528086596 / Niemiecki / Miękka / 1978 / 216 str.

Dimitris Kosteas; Gerhard Steidl

Opis

Dieses Buch wurde mitder Absicht geschrieben, Eigenschaften, Kennwerte, Formeln und Prinzipien bei Konstruktion und Berechnung von geschwei ten Aluminium Konstruktionen zusammenzustellen. Es ist bestimmt als Arbeits- und Entschei dungshilfe fiir den Ingenieur in der Praxis, aber auch als Lehrbuch fiir Studenten des konstruktiven I ngenieurbaus. Obwohl heute Aluminium nach Stahl das am meisten verwendete Metall ist, tragen Ausbildungsplane und -moglichkeiten diesem Zustand nur unzureichend Rechnung. Andererseits erscheint demnachst die Neufassung der DI N 4113 T1 und T2 "Alu miniumkonstruktionen unter vorwiegend ruhender Belastung - Konstruktion und Berechnung." Der Schwerpunkt dieses Buches liegt dementsprechend in der Be schreibung des Tragverhaltens geschwei ter Aluminiumbauteile sowie der Erlaute rung und Erganzung entsprechender Richtlinien zur Bemessung und Gestaltung. Es wird keine enzyklopadische Darstellung samtlicher Daten iiber Aluminium vor genommen. Hierzu gibt es sehr gute Nachschlagwerke mit einer Fiille von Informa tionen iiber spezielle Gebiete. Es wird vielmehr versucht, den Erfordernissen der Lehre und der Anwendung in der Praxis in iibersichtlicher Weise zu entsprechen, wobei insbesondere Konstruktionen des Bauwesens betrachtet werden. Die be schriebenen Eigenschaften, die Ausfiihrung und das Verhalten der geschwei ten Verbindungen, verschiedene Bemessungsregeln konnen jedoch im Prinzip fiir Kon struktionen des Verkehrswesens sowie des Behalter- und Apparatebaus iibernom men werden. Kapitel 1 stellt eine kurze Einleitung zum Thema der geschwei ten Aluminium konstruktionen dar. Eine Beschreibung des Werkstoffes Aluminium, seines Gefiige aufbaus, seiner Legierungen und des Halbzeugs fiir den konstruktiven I ngenieurbau sowie wichtige physikalische Eigenschaften sind im Kapitel 2 (G. Steidl) behandelt.

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Werkstoffe.- 2.1 Aufbau.- 2.1.1 Gitteraufbau unlegiert.- 2.1.2 Gitteraufbau legiert.- 2.2 Legierungen für den konstruktiven Ingenieurbau.- 2.2.1 Regellegierungen für den konstruktiven Ingenieurbau.- 2.3 Herstellung.- 2.3.1 Gewalzte Halbzeuge, Bleche.- 2.3.2 StrangpreßprofiIe.- 2.4 Physikalische Eigenschaften.- 2.5 Korrosionsverhalten.- Gleichmäßiger Oberflächenangriff.- Lochfraß.- Interkristalline Korrosion.- Spannungsrißkorrosion, Korrosionsermüdung.- Schichtkorrosion.- Kontaktkorrosion.- 3 Fertigung.- 3.1 Werkstatteinrichtungen.- 3.1.1 Allgemeine Forderungen an die Werkstatt.- 3.1.2 Maschinen und Werkzeuge für die Vorbereitung der Werkstücke zum Schweißen.- 3.1.3 Schweißwerkstatt.- 3.2 Schweißverfahren.- 3.2.1 Eignung der wichtigsten Schmelzschweißverfahren.- 3.2.2 Gasschweißen.- 3.2.3 Lichtbogenhandschweißen.- 3.2.4 Wolfram-Schutzgasschweißen.- 3.2.5 Metall-Schutzgasschweißen.- 3.2.6 Preßschweißen.- 3.2.7 Widerstandspreßschweißen.- 3.3 Schweißzusätze.- 3.4 Vor- und Nachbehandlung der Werkstücke zum Schweißen.- 3.4.1 Vorbehandlung.- 3.4.2 Nachbehandlung.- 4 Eigenschaften und Verhalten von Schweißverbindungen.- 4.1 Festigkeit bei vorwiegend ruhender Belastung.- Stumpfnaht-Verbindungen.- Kehlnaht-Verbindungen.- 4.2 Festigkeit bei schwingender Beanspruchung.- 4.3 Einfluß von Imperfektionen.- 4.3.1 Risse.- 4.3.2 Mangelhaftes Durchschweißen.- 4.3.3 Bindefehler.- 4.3.4 Porosität.- 4.3.5 Einschlüsse.- 4.3.6 Nahtüberwölbung.- 4.3.7 Exzentrizität.- 4.3.8 Metallurgisch bedingte Störstellen.- 4.4 Einfluß von Korrosion.- 4.5 Einfluß von Temperatur.- Höhere Temperaturen.- Tiefe Temperaturen.- 4.6 Kerbschlagzähigkeit.- 4.7 Bruchverhalten.- 5 Werkstoffprüfung.- 5.1 Mechanisch-technologische Werkstoffprüfung.- 5.1.1 Festigkeitsprüfung.- Kraft-Verlängerungs-Diagramm.- Zugfestigkeit Rm.- Formdehngrenzen.- Bruchdehnung.- Quereinschnürung.- Elastizitä tsmodul.- Zugversuche quer zu Aluminium-Schweißverbindungen.- 5.1.2 Prüfung des plastischen Verformungsvermögens.- 5.1.3 Härteprüfung.- Brinellprüfung.- 5.2 Korrosionsprüfungen.- 5.2.1 Naturversuch.- 5.2.2 Chemische Korrosionsuntersuchungen ohne zusätzliche mechanische Beanspruchung DIN 50 905 (Teil 1 bis 4).- 5.2.3 Korrosionsprüfung von Leichtmetallen mit zusätzlicher mechanischer Beanspruchung DIN 50 908.- 5.3 Metallographische Prüfverfahren.- Makroskopische Arbeitsverfahren.- 5.4 Zerstörungsfreie Prüfverfahren.- 5.4.1 Durchstrahlungsprüfung.- 5.4.2 Ultraschallprüfung.- 5.4.3 Farbeindringverfahren.- 5.5 Verwechslungsprüfungen.- 5.6 Gütesicherung.- 6 Berechnung und Gestaltung.- 6.1 Berechnungsgrundlagen.- 6.1.1 Festigkeit, Werkstoffkennwerte.- 6.1.2 Sicherheit und zulässige Beanspruchungen.- 6.2 Berechnung bei vorwiegend ruhender Belastung nach E DIN 4113 T2..- 6.2.1 Werkstoffe.- 6.2.2 Lastannahmen.- 6.2.3 Berechnungsgrundsätze.- 6.2.4 Bemessungsnachweise.- 6.2.5 Allgemeiner Spannungsnachweis.- 6.2.6 Kombination von Schweißnähten mit anderen Verbindungsmitteln.- 6.2.7 Stabilitätsnachweise.- 6.3 Tragfähigkeit von geschweißten Bauteilen.- 6.3.1 Anschlüsse und Stöße.- 6.3.2 Tragfähigkeit von Druckstäben mit Längs- und Quernähten.- 6.4 Berechnungsbeispiele.- 6.4.1 Geschweißter Fachwerkknoten.- 6.4.2 T-Profil mit Längsnaht.- 6.4.3 T-Profil mit Quernaht.- 6.4.4 Rohrstütze mit Quernaht an der Einspannstelle.- 6.4.5 Kastenträger mit schwingender Belastung.- 6.4.6 Biegesteifer Anschluß mit Kehlnähten.- 6.5 Berechnung bei wiederholter Belastung.- 6.5.1 Lastannahmen und Sicherheiten für Schienenfahrzeuge.- 6.5.2 ASCE Proceedings 3341.- 6.5.3 British Standard CP 118; 1969.- 6.6 Grundsätze der Gestaltung.- 7 Anhang.- Zusammenstellung der wichtigsten Normen.- Sachwortverzeichnis.