TY - GEN A1 - Garifullin, Marsel A1 - Launert, Benjamin A1 - Heinisuo, Markku A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Mela, Kristo A1 - Pajunen, Sami T1 - Effect of welding residual stresses on local behavior of rectangular hollow section joints. Part 1 - Development of numerical model T1 - Einfluss der Schweißeigenspannungen auf die Tragfähigkeit von Rechteck-Hohlprofil-Knoten. Teil 1: Entwicklung eines numerischen Modells) T2 - Bauingenieur N2 - Welded tubular joints are widely used in structural engineering due to their excellent resistance and stiffness in contrast to open sections, as well as simpler end preparation. Welding residual stresses that occur in these joints after the welding process can affect their structural behavior. Some recent experimental studies have shown that this effect can be considerable. This study numerically evaluates the influence of welding residual stresses on the behavior of rectangular hollow section T joints. The paper consists of two parts. Part I develops and validates a finite element model for the joints directly taking into account welding residual stresses by means of an upstream thermomechanical simulation of the welding process. It is proven that particular attention needs to be paid to the discretization of the model, the material properties and the adequate description of the weld heat input. The validation with experimental results shows that the developed numerical model properly captures the local structural behavior of tubular joints and can be efficiently used for further investigations. Part II employs the constructed model to investigate the effect of welding residual stresses on the resistance and initial stiffness of the considered joints. N2 - Geschweißte Hohlprofilknoten sind aufgrund besserer Festigkeits – und Steifigkeitseigenschaften im Vergleich zu offenen Profilen sowie ihrer einfacheren Fertigung weit verbreitet. Schweißeigenspannungen, die infolge des Fügens der Einzelkomponenten mittels Schweißen entstehen, können deren Tragverhalten zum Teil stark beeinflussen, was auch durch einige neuere Untersuchungen belegt wird. Dieser Beitrag beschreibt eine erweiterte Vorgehensweise für die Finite-Elemente-Modellierung am Beispiel eines T-Knotens aus Rechteckhohlprofilen. Der Beitrag gliedert sich in zwei Teile. Teil 1 beinhaltet die Entwicklung und Validierung eines numerischen Modells, welches Schweißeinflüsse durch eine vorangehende thermomechanische Simulation explizit modelliert und diese in nachfolgende Berechnungsschritte einbezieht. Dabei werden die Bedeutung einer geeigneten Vernetzung des Modells, der Materialeigenschaften und eines zutreffenden Schweißwärmeeintrags diskutiert. Die Validierung mit experimentellen Ergebnissen zeigt die Eignung des entwickelten numerischen Modells und dass dieses das lokale Tragverhalten entsprechender Knotenverbindungen korrekt erfasst. Es kann daher für nachfolgende Untersuchungen weiterverwendet werden. Teil 2 zeigt die diesbezüglich durchgeführten Parameterstudien, um die Auswirkungen der Schweißeigenspannungen auf die Tragfähigkeit und die Anfangssteifigkeit der untersuchten Knotenverbindung darzustellen. KW - Einfluss der Eigenspannungen auf Verbindungen Y1 - 2018 UR - https://www.bauingenieur.de/bauing/article.php?data[article_id]=89266 SN - 1436-4867 SN - 0005-6650 VL - 93 IS - 4 SP - 152 EP - 159 ER - TY - GEN A1 - Garifullin, Marsel A1 - Launert, Benjamin A1 - Heinisuo, Markku A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Mela, Kristo A1 - Pajunen, Sami T1 - Effect of welding residual stresses on local behavior of rectangular hollow section joints. Part 2 – Parametric studies T1 - Einfluss der Schweißeigenspannungen auf die Tragfähigkeit von Rechteck-Hohlprofil-Knoten. Teil 2 – Parameterstudien T2 - Bauingenieur N2 - Welding residual stresses that occur in tubular joints after the welding process affect their structural behavior. To ensure that these stresses do not negatively act on the load-bearing capacity of joints, their influence should be carefully investigated. This paper represents the second part of a study that numerically evaluates the structural behavior of rectangular hollow section T joints taking into account welding residual stresses. The finite element model developed in Part 1 is now used to evaluate their effect on the resistance and initial stiffness of tubular joints. The conducted parametric analyses show that welding residual stresses have a positive influence of 1–19 % on the plastic resistance of tubular joints and insignificantly reduce their initial stiffness. At the same time, the behavior of the considered joints is found not to depend on the welding sequence. N2 - Schweißeigenspannungen können das Tragverhalten geschweißter Hohlprofilknoten zum Teil stark beeinflussen. Um mögliche negative Einflüsse auf die Tragfähigkeit auszuschließen, sollte der Eigenspannungseinfluss mitberücksichtigt werden. Dieser Beitrag bildet den zweiten Teil einer numerischen Untersuchung an geschweißten Rechteck-Hohlprofil-Knoten unter Berücksichtigung der vorgenannten Spannungen. Darin werden in Teil 1 entwickelten Modelle dazu verwendet, deren Auswirkungen auf die Tragfähigkeit und die Anfangssteifigkeit der Knotenverbindung darzustellen. Die Ergebnisse zeigen im untersuchten Parameterfeld eine Traglaststeigerung zwischen 1 % und 19 %. Die Anfangssteifigkeit wird generell nur geringfügig reduziert. Gleichzeitig wird gezeigt, dass die Schweißreihenfolge in den untersuchten Fällen keinen nennenswerten Einfluss auf die Tragfähigkeit ausübt. Y1 - 2018 UR - https://www.bauingenieur.de/bauing/article.php?data[article_id]=89481 SN - 1436-4867 SN - 0005-6650 VL - 93 IS - 5 SP - 207 EP - 213 ER - TY - CHAP A1 - Garifullin, Marsel A1 - Launert, Benjamin A1 - Heinisuo, Markku A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Mela, Kristo A1 - Pajunen, Sami T1 - Effect of Welding Residual Stresses on Behavior of Tubular T Joints T2 - 17th International Conference on Computing in Civil and Building Engineering N2 - Welded tubular joints are widely used in structural engineering due to their excellent resistance and stiffness, as well as simple connection. However, the welding process induces residual stresses in the welding area that can affect the structural behavior of joints. Currently very few papers investigate welding residual stresses in relation to tubular joints. This paper develops a finite element model of rectangular hollow section T joints considering welding residual stresses. Attention is paid particularly to welding sequences. The developed model is used to evaluate the effect of welding residual stresses on the resistance and initial stiffness of tubular joints. The results show that welding residual stresses increase the plastic resistance of rectangular hollow section joints under in-plane bending and axial brace loading. Y1 - 2018 UR - http://programme.exordo.com/icccbe2018/delegates/presentation/267/ UR - https://icccbe2018.exordo.com/files/papers/104/final_draft/Effect_of_Welding_Residual_Stresses_on_Behavior_of_Tubular_T_Joints.pdf ER -