a-Maß und Schenkellänge z

Die Umrechnung, an der die meisten unterdimensionierten Verbindungen hängen — dazu der Nahtquerschnitt, die Masse des Zusatzwerkstoffs je Meter und eine überschlägige Tragfähigkeit.

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Kurze Antwort

a = 0,7·z und z = 1,41·a: das rechnerische a-Maß der Kehlnaht ist die Schenkellänge geteilt durch Wurzel zwei. Eine a4-Naht hat 5,7 mm Schenkel, eine z5-Naht 3,5 mm a-Maß.

Die Umrechnung

Bei gleichschenkliger Kehlnaht gilt a = z · 0,707 und umgekehrt z = a · 1,414. In Zahlen: a5 entspricht z7, z5 entspricht a3,5. Wer a5 als Schenkel von 5 mm ausführt, baut eine Naht mit rund 30 % zu kleinem a-Maß und halbem Querschnitt — und das ist der häufigste Lesefehler auf Zeichnungen überhaupt.

Wie groß die Naht sein soll

Der übliche Bereich liegt zwischen 3 mm und 0,7 der Dicke des dünneren Teils. Unter 3 mm wird nicht ausgeschrieben (EN 1993-1-8 setzt a ≥ 3 mm), weil so eine Naht schlecht einbindet und beim Abkühlen reißt. Über 0,7 der Dicke bringt sie nichts mehr. Innerhalb dieser Spanne entscheidet die Belastung — und die kennt die Konstruktion, nicht die Werkstatt.

Eine Lage oder mehrere

Mit MAG geht bis a5 eine Lage, darüber wird mehrlagig in Strichraupen geschweißt. Der Grund ist die Streckenenergie: eine einzige dicke Lage bringt so viel Wärme ein, dass die Wärmeeinflusszone grobkörnig wird. Die Lagenzahl je a-Maß steht in der Tabelle unten, eigene Werte rechnet der Schweißgutrechner; wie das Maß auf der Zeichnung notiert wird, steht unter Schweißsymbole lesen.

Bemessungsfestigkeit der Naht

Die Werte sind mit der Formel aus EN 1993-1-8 bei γM2 = 1,25 gerechnet und nicht abgeschrieben — Tabelle und Rechner können nicht auseinanderlaufen.

a-Maß-Tabelle: z-Maß, Schweißgut und Tragfähigkeit von a3 bis a12

Die gängigsten Werte an einer Stelle, gerechnet mit denselben Formeln wie der Rechner oben und der Schweißgutrechner.

Querschnitt mit +10 % Nahtüberhöhung, Stahldichte 7,85 g/cm³, eine MAG-Lage etwa 35 mm² — dieselben Annahmen wie im Schweißgutrechner. Tragfähigkeit: vereinfachtes Verfahren nach EN 1993-1-8, γM2 = 1,25, Last längs der Naht.

So liest du die Tabelle

Von links nach rechts: a-Maß aus der Zeichnung → Schenkellänge für die Lehre (z-Maß) → wie viel Schweißgut pro Meter → passt es in eine Lage → was die Naht je 100 mm Länge trägt. Die Tragfähigkeit wächst linear mit a, die Schweißgutmasse mit dem Quadrat. Daraus folgt eine einfache Kalkulationsregel: Eine a8-Naht ist nur doppelt so tragfähig wie a4, frisst aber viermal so viel Draht (0,553 gegenüber 0,138 kg/m). Die Tragfähigkeitsspalten gelten für eine Naht; eine Doppelkehlnaht sind zwei Nähte, der Wert verdoppelt sich.

Umrechnung a = 0,7·z an Beispielen

Beispiel 1: Zeichnung „a5“, S355, Nahtlänge 150 mm

Schenkel: z = 5 · 1,414 = 7,07 — in der Werkstatt stellst du die Lehre auf 7 mm und achtest darauf, dass es nicht weniger wird. Die Bemessungsfestigkeit für S355 beträgt 251 N/mm², die Naht trägt also 251 · 5 ≈ 1257 N je Millimeter Länge, rund 189 kN auf den ganzen 150 mm. Der Rechner zeigt genau das bei a = 5, S355 und 150 mm.

Beispiel 2: a6 gefordert, Schenkel 6 mm geschweißt

Der häufigste Fehler in der Praxis. Ein Schenkel von 6 mm ergibt a = 6 · 0,707 = 4,24 mm statt 6. Die Tragfähigkeit sinkt auf 71 % des Geforderten, das Schweißgut auf die Hälfte (0,155 gegenüber 0,311 kg/m). Wegschleifen lässt sich das nicht: Es braucht eine zweite Lage bis zum Schenkel 8,5 mm. Bei der Abnahme fällt es sofort auf — die a6-Lehre erreicht die Nahtoberfläche nicht.

Beispiel 3: Blech 8 mm aus S235 — welcher a-Bereich sinnvoll ist

Obergrenze 0,7 · 8 = 5,6 mm, Untergrenze 3 mm. Der Rechner gibt das als „Sinnvoller Bereich für a: 3…5,6 mm“ aus. Du wählst etwa a4 (Schenkel 5,7 mm): bei S235 sind das 208 · 4 ≈ 831 N/mm. Braucht die Statik mehr, wird die Naht nicht über 5,6 mm aufgeblasen, sondern verlängert oder beidseitig geschweißt.

Beispiel 4: Drahtbedarf für 10 m Kehlnaht a4

Querschnitt mit Überhöhung: 5,66² / 2 · 1,10 ≈ 17,6 mm², Masse 17,6 · 0,00785 ≈ 0,138 kg/m, auf 10 m also 1,38 kg Schweißgut. Für MAG rechnet die Seite mit einer Ausbringung von 0,93, vom Draht gehen damit etwa 1,49 kg ab. Dieselbe Naht beidseitig — doppelt so viel. Was so ein Meter mit Gas, Strom und Lohn kostet, rechnet der Kostenrechner für Schweißnähte.

a-Maß nach Blechdicke wählen

1. Nimm das dünnere Bauteil. Es begrenzt die Naht: Flansch 10 mm auf Blech 20 mm — gerechnet wird mit 10.
2. Grenzen: 3 mm ≤ a ≤ 0,7·t. Die Untergrenze setzt EN 1993-1-8 (Abschnitt 4.5.2) für jede tragende Kehlnaht; über der Obergrenze versagt zuerst der Grundwerkstoff, der Rechner warnt davor mit einer eigenen Zeile.
3. Länge: Eine Naht kürzer als 30 mm oder als 6·a (der größere Wert) gilt nach EN 1993-1-8 nicht als tragend. Für a5 sind das 30 mm, für a8 48 mm.
4. Winkel zwischen den Teilen von 60° bis 120° — in diesem Bereich behandelt die Norm den Stoß als Kehlnaht, außerhalb wird anders gerechnet.
5. Tragfähigkeit prüfen mit dem Rechner und mit der Kraft aus der Statik vergleichen. Das vereinfachte Verfahren setzt Last längs der Naht voraus; bei zusammengesetzter Beanspruchung nutzt die Statik das richtungsbezogene Verfahren: √(σ⊥² + 3·(τ⊥² + τ∥²)) ≤ fu / (βw·γM2) und σ⊥ ≤ 0,9·fu / γM2.

Sehr lange Nähte in Überlappstößen mindert die Norm zusätzlich mit dem Beiwert β_Lw — das betrifft Nähte länger als etwa 150·a, bei a5 also über 750 mm. Das ist dann Sache der Statik.

Hohlkehle, gewölbte und ungleichschenklige Kehlnaht

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Gewölbt. Was über die Gerade zwischen den Schenkelenden hinausragt, zählt nicht zum a-Maß. Eine z6-Naht mit deutlicher Wölbung hat trotzdem a = 4,24 — sie ist nur schwerer und hat einen schrofferen Übergang zum Grundwerkstoff, was bei Ermüdung ungünstiger ist.

Hohlkehle. Hier wird a von der Wurzel bis zum tiefsten Punkt der Oberfläche gemessen, nicht über die Schenkel. Bei 8 mm Schenkeln hätte die Flachnaht a = 5,66; sinkt die Oberfläche um 1 mm ein, bleiben etwa 4,7 mm. Die an die Schenkel angelegte Lehre zeigt „a5,7“ — und führt in die Irre.

Ungleichschenklig. Bei Schenkeln z₁ und z₂ ist das a-Maß die Höhe des rechtwinkligen Dreiecks: a = z₁·z₂ / √(z₁² + z₂²). Schenkel 6 und 8 mm ergeben 48 / 10 = 4,8 mm — mehr als bei 6×6 (4,24), aber weniger als bei 8×8 (5,66). Es zählen beide Schenkel, nicht der längere.

Tiefer Einbrand: wann mehr als das a-Maß der Oberfläche zählt

MAG im Sprühlichtbogen und UP-Schweißen brennen tiefer ein als bis zur Dreiecksspitze. EN 1993-1-8 erlaubt, diesen Einbrand dem a-Maß zuzurechnen, nur wenn Verfahrensprüfungen gezeigt haben, dass er zuverlässig erreicht wird. Ohne diesen Nachweis (in der Praxis: WPQR mit Makroschliff) wird a aus der Nahtgeometrie gerechnet, und der Einbrand ist Reserve. Auf der Zeichnung wird eine Naht mit tiefem Einbrand gesondert angegeben, damit der Schweißer den Schenkel nicht „nach Gefühl“ verkleinert.

Mehrlagige Kehlnaht: ab wann und wie viele Lagen

Die Spalte „Lagen MAG“ geht von einem typischen MAG-Lagenquerschnitt von etwa 35 mm² aus. Danach passt die Naht bis einschließlich a5 in eine Lage, a6 braucht zwei, a8 drei, a10 vier. Mit der Stabelektrode (etwa 25 mm² je Lage) sind schon bei a5 zwei Lagen nötig, bei a10 fünf. Die Reihenfolge baut von unten auf: die erste Lage in die Wurzel, die folgenden überdecken die vorherigen, die letzte gleicht die Oberfläche aus, damit die Schenkel gleich werden. Eigenen Querschnitt und eigenes Verfahren rechnet der Rechner für Schweißgut und Lagenzahl.

Häufige Fehler auf der Zeichnung und in der Werkstatt

• Zahl ohne Buchstaben. „5“ am Dreieckssymbol kann a5 oder z5 sein — über 40 % Unterschied in der Tragfähigkeit. Vor dem Schweißen nachfragen.
• a als z gelesen. Die Naht wird 29 % zu dünn, mit halbem Querschnitt (Beispiel 2).
• z als a gelesen. Umgekehrt: doppelt so viel Schweißgut, mehr Verzug, und Tragfähigkeit kommt nur so viel dazu, wie der Grundwerkstoff hergibt.
• Doppelkehlnaht übersehen. Dreiecke auf beiden Seiten der Bezugslinie sind zwei Nähte — Masse und Zeit verdoppeln sich. Wie das auf der Zeichnung aussieht, zeigt die Seite zu den Schweißsymbolen.
• a größer als 0,7·t. Meist „zur Sicherheit“ — der Knoten wird nicht stärker, nur krummer.
• Zu kurze Abschnitte. Eine unterbrochene Naht mit Abschnitten unter 30 mm oder 6·a gilt nicht als tragend.

Messen mit der Schweißnahtlehre: was du wirklich misst

Eine Kehlnahtlehre hat meist zwei Skalen: für den Schenkel (ans Blech angelegt) und für das a-Maß (unter 45° an die Oberfläche). Bei flachen und gewölbten Nähten genügt es, die Schenkel zu messen — der kleinere mal 0,707 ergibt a. Bei der Hohlkehle muss a direkt gemessen werden, weil die Schenkel es zu groß zeigen. Miss an mehreren Stellen, auch an den Nahtenden, wo die Naht oft am dünnsten ist. Zulässige a-Maß-Unterschreitung und Nahtüberhöhung für die Bewertungsgruppen B, C und D findest du im ISO-5817-Rechner, das Messergebnis trägst du im VT-Protokoll ein. Wie man die Naht führt, damit die Schenkel gleich werden, steht bei der Kehlnaht in PB-Position.

Autor: Dmitry Frolov, Schweißer und Metallbauer Aktualisiert: 28. September 2026