Thema des Monats: Teure Nacharbeit

(September 2019) An bereits verzinkten Stahlträgern wurden vom Auftraggeber die Nahtüberhöhungen an den Schweißnähten und damit die Tragfähigkeit der angeschweißten Schwerter angezweifelt. Warum der Gutachter einen Mangel feststellte, erfahren Sie im Schadensbericht.

Schadensfall Nahtüberholung
Diese Nahtüberhöhung wurde vom Auftraggeber bemängelt. Mit mehr als zwei Millimetern lag diese tatsächlich über dem hier erlaubten Grenzwert von 1,75 Millimeter. Foto: BVM

Der Auftraggeber hatte im vorliegenden Fall Schweißnähte an bereits verzinkten Trägern bemängelt. Seiner Meinung nach hielten eine Vielzahl der ausgeführten Kehlnähte die Grenzwerte nach DIN EN ISO 5817 nicht ein. Hauptkritikpunkt war eine zu große Nahtüberhöhung, womit letztlich die Tragfähigkeit der angeschweißten Schwerter angezweifelt wurde.

Der Sachverständige für das Metallbauerhandwerk sollte klären, ob die Schweißnähte den einschlägigen Normen genügen. Aus den Herstellungsunterlagen ergab sich eine Ausführung in der Ausführungsklasse EXC2.

Beachten Sie die Normen

Im bauaufsichtlichen Bereich sind tragende Teile aus Stahl nach DIN EN 1090-2 Ausführung von Stahltragwerken und Aluminiumtragwerken; Teil 2: Technische Regeln für die Ausführung von Stahltragwerken auszuführen. In dieser Norm werden in Kapitel 7 die Anforderungen an den speziellen Prozess Schweißen behandelt. Werden tragende Teile aus Stahl hergestellt, muss ein Schweißplan vorliegen, der zumindest aus einer Schweißanweisung und gegebenenfalls auch weiteren Anforderungen besteht.

Aus Kapitel 7.4.2 „Schweißer und Bediener von Schweißeinrichtungen“ geht hervor, dass Schweißer nach DIN EN ISO 9606-1 Prüfung von Schweißern qualifiziert werden. Sie müssen im Besitz einer gültigen Schweißerprüfung sein, die den Anwendungsfall, also die konkrete Schweißaufgabe auch tatsächlich abdeckt.

Die Schweißnahtvorbereitung ist auf den Schweißprozess abzustimmen. Bezüglich der Schweißnahtvorbereitungsdetails verweist die DIN EN 1090-2 in Kapitel 7.5.1 „Schweißnahtvorbereitung“ auf DIN EN ISO 9692-1. Für die tägliche Praxis sind die Angaben entweder der Zeichnung oder der Schweißanweisung zu entnehmen.

Die geschweißten Bauteile müssen schließlich bezüglich ihrer Qualität überprüft werden. Die „Inspektion nach dem Schweißen“ ist in DIN EN 1090-2 im Kapitel 12.4.2 beschrieben.

„Alle Schweißnähte müssen über ihre gesamte Länge hinweg einer Sichtprüfung unterzogen werden. Wenn dabei oberflächenoffene Unregelmäßigkeiten erkannt werden, muss an der inspizierten Naht eine Oberflächenprüfung mittels Eindringprüfung oder Magnetpulverprüfung durchgeführt werden.“ Im Weiteren wird der Umfang der ergänzenden ZfP bei Schweißnähten in Abhängigkeit der Ausführungsklassen beschrieben.

Prüfen Sie gründlich

Die Sichtprüfung von Schweißnähten (Kapitel 12.4.2.5) hat nach der Fertigstellung der Schweißnähte zu erfolgen. Zur Sichtprüfung gehören insbesondere das Vorhandensein und die Stellen aller Schweißnähte, Zündstellen und Bereiche mit Schweißspritzern.

Sind Unregelmäßigkeiten sichtbar, müssen diese anhand von festgelegten Kriterien beurteilt werden. Die entsprechende Norm, die Unregelmäßigkeiten an Schmelzschweißverbindungen behandelt, ist die DIN EN ISO 5817. Die Unregelmäßigkeiten werden in drei Bewertungsgruppen, nämlich D als niedrigste Anforderung, C und B als höchste Anforderung unterteilt. Die Norm gilt für Werkstückdicken größer als 0,5 Millimeter. Sie behandelt alle Arten von Kehlnähten und voll durchgeschweißte Stumpfnähte (die Anwendung für teilweise durchgeschweißte Stumpfnähte ist aber genauso möglich).

Tabelle Schadensfall Nahtüberholung
Die Tabelle Grenzwerte (nach DIN EN ISO 5817 - Auszug) enthält in Zeile 1.10 die „zu große Nahtüberhöhung“ für Kehlnähte. b = Breite der Nahtüberhöhung, h = Höhe oder Breite der Unregelmäßigkeit. Grafik: FRW

Welche Bewertungsgruppe gilt, ist in DIN EN 1090-2 im Kapitel 7.6 „Abnahmekriterien“ festgelegt. Unterschieden wird in die drei Ausführungsklassen EXC1, EXC2 und EXC3. Schweißnähte in EXC4 müssen mindestens die Anforderungen der EXC3 erfüllen, zusätzliche Anforderungen an einzelne Schweißnähte sind gesondert festzulegen.

Nach DIN EN 1090-2 müssen die Kriterien für die Abnahme von Schweißnahtunregelmäßigkeiten wie folgt berücksichtigt werden:

- EXC1: Bewertungsgruppe D, mit Ausnahme von Bewertungsgruppe C für „zu kleine Kehlnahtdicke (5213)“,

- EXC2: Bewertungsgruppe C mit Ausnahme von Bewertungsgruppe D für „Schweißgutüberlauf“ (506), „Zündstelle“ (601) und „offener Endkraterlunker“ (2025) und Bewertungsgruppe B für „zu kleine Kehlnahtdicke“ (5213),

- EXC3: Bewertungsgruppe B nach DIN EN ISO 5817.

In den Ausführungsunterlagen können selbstverständlich auch enger gesetzte Toleranzen als die oben genannten gefordert werden, was für die Fertigung der hier begutachteten Träger aber nicht der Fall war. Also waren die Kehlnähte nach Bewertungsgruppe C zu beurteilen.

Beurteilen Sie mögliche Unregelmäßigkeiten nach DIN EN ISO 5817

Die möglichen Unregelmäßigkeiten sind nach DIN EN ISO 5817 unterteilt in:

1. Oberflächenunregelmäßigkeiten,

2. innere Unregelmäßigkeiten,

3. Unregelmäßigkeiten in der Nahtgeometrie,

4. Mehrfachunregelmäßigkeiten.

Die Bewertung von Schweißnähten geschieht in der Regel getrennt nach jeder einzelnen Unregelmäßigkeit. Treten mehrere Unregelmäßigkeiten im Nahtquerschnitt auf, ist auch die Möglichkeit der gemeinsamen Beurteilung (4. Mehrfachunregelmäßigkeiten) gegeben.

Die „zu große Nahtüberhöhung“ für Kehlnähte findet sich in Zeile 1.10.

In Ausführungsklasse EXC2 mit der Bewertungsgruppe C errechnet sich die maximal zulässige Nahtüberhöhung mit der Formel:

h ≤ 1 mm + 0,15 b

mit b = 5 mm ergibt sich h ≤ 1,75 mm.

Fazit: Fertigen Sie neu

Die Prüfung der beanstandeten Schweißnähte ergab durchweg Überhöhungen von mehr als zwei Millimeter, die damit über dem Grenzwert lagen. Die Schweißnaht entsprach deshalb nicht der Norm und musste teuer nachgearbeitet werden.

Karsten Zimmer, Bundesverband Metall

Normenhinweis

Nutzen Sie den Normenpool

Die Nutzer des Fachregelwerkes Metallbauerhandwerk – Konstruktionstechnik haben auch die Möglichkeit, innerhalb des Abos einen Normenpool von etwa einhundert für das Metallhandwerk wichtigen Normen zu nutzen.

Die drei für den Schadensfall relevanten Normen DIN EN 1090-2, DIN EN ISO 5817 und DIN EN ISO 9692-1 sind Bestandteil dieses Volltext-Normenpools.

Letzte Aktualisierung: 03.09.2019