AWS D1.5 — Bridge Welding Code
AWS D1.5 ist das gemeinsame AASHTO/AWS-Brückenschweißregelwerk für Baustahl-Autobahnbrücken. Es unterscheidet bruchkritische von nicht-bruchkritischen Bauteilen mit unterschiedlichen Vorwärmtabellen, obligatorischen CVN-Kerbschlagbiegeversuchen und erweiterten Prüfungen für Zugbauteile, deren Versagen zum Brückeneinsturz führen könnte.
Bridge-specific: AASHTO and DOT bridge contracts invoke D1.5 directly for welded highway bridge fabrication and erection. D1.1 remains useful background and is a normative reference where D1.5 points to it, but D1.1 rules are not a substitute for D1.5 bridge requirements.
Was ist AWS D1.5?
AWS D1.5 ist das gemeinsame AASHTO/AWS Bridge Schweißnorm, das Baustahl-Autobahnbrücken regelt. Es umfasst sowohl bruchkritische Bauteile (FCM) als auch nicht-bruchkritische Bauteile (NFCM), mit deutlich strengeren Anforderungen für FCM-Schweißnähte, einschließlich obligatorischer CVN-Kerbschlagbiegeversuche, verbesserter Zerstörungsfreie Prüfung und separater Vorwärmtabellen (Tabellen 12.4 bis 12.8).
AASHTO/AWS D1.5M/D1.5 — Bridge Welding Regelwerk — ist eine gemeinsame Veröffentlichung der American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) und der American Welding Society (AWS). Es legt Anforderungen für das Schweißen von Stahlbrückenkomponenten fest, einschließlich Trägern, Querträgern, Verbänden, Anschlussplatten, Knotenblechen, Lagerungen und anderen Strukturelementen.
Die aktuelle Ausgabe ist D1.5:2025 (9. Auflage). Das Regelwerk gilt für Kohlenstoff- und niedriglegierte Stähle mit einer spezifizierten Mindeststreckgrenze von bis zu 690 MPa (100 ksi). D1.5 referenziert AASHTO M270 Stahlsorten anstelle von ASTM-Bezeichnungen, obwohl AASHTO M270 Sorten direkte ASTM-Äquivalente haben (M270 Grade 345 = ASTM A709 Grade 50, M270 HPS485W = ASTM A709 HPS70W).
Die bedeutendste Unterscheidung in D1.5 ist die Trennung der Anforderungen für bruchkritische Bauteile (FCM) und nicht-bruchkritische Bauteile (NFCM). Diese Trennung beeinflusst jeden Aspekt des Schweißens — Verfahrensprüfung, Vorwärmung, Prüfung, Zulässigkeitskriterien und Dokumentation.
Bruchkritisch vs. nicht-bruchkritisch
Bruchkritische Bauteile (FCM) sind Stahlzugglieder oder Zugkomponenten von Biegegliedern, deren Versagen zum Einsturz der Brücke führen würde. Zweiträgerbrücken sind das klassische Beispiel — es gibt keine Redundanz des Lastpfades, wenn ein Träger versagt. FCM-Schweißnähte unterliegen den strengsten Anforderungen in D1.5: separate Vorwärmtabellen (Abschnitt 12, Tables 12.4 bis 12.8), obligatorische CVN-Kerbschlagbiegeversuche, verbesserte Zerstörungsfreie Prüfung und strengere Zulässigkeitskriterien.
Nicht-bruchkritische Bauteile (NFCM) weisen eine strukturelle Redundanz auf, sodass das Versagen eines einzelnen Bauteils nicht zum Einsturz führen würde. Mehrtägerbrücken (drei oder mehr Träger) bieten Redundanz — wenn ein Träger reißt, tragen die verbleibenden Träger die Last, während Reparaturen durchgeführt werden. NFCM-Schweißnähte folgen den allgemeinen Anforderungen der D1.5 Clauses 1 bis 11, mit Minimum Vorwärmung aus Table 6.3 und Maximum Zwischenlagentemperatur aus Table 6.4.
D1.5 design provisions point bridge welded connections to AASHTO strength, stiffness, flexibility, and fatigue requirements. Clause 12 then adds Fracture Control Plan requirements for contract-designated FCMs, including weld-metal CVN testing, hydrogen control, inspection, and documentation provisions.
Vorwärmanforderungen
D1.5 verwendet zwei separate Vorwärmsysteme. Nicht-bruchkritische Bauteile verwenden Table 6.3 für Minimum Vorwärmung und Table 6.4 für Maximum Zwischenlagentemperatur. Bruchkritische Bauteile verwenden Tables 12.4 bis 12.8, die Wasserstoffkennzeichnung (H4, H8, H16) und Streckenenergie als Suchachsen zusätzlich zu Stahlsorte und Dicke hinzufügen.
D1.5 verfügt über zwei separate Vorwärmsysteme, was es komplexer macht als D1.1 Table 5.11:
Vorwärmung für nicht-bruchkritische Bauteile: Table 6.3 spezifiziert Minimum Vorwärmung und Zwischenlagentemperaturen nach Stahlsortengruppe und Dicke, ähnlich in der Struktur zu D1.1 Table 5.11, aber unter Bezugnahme auf AASHTO M270 Sorten. Table 6.4 spezifiziert Maximum Zwischenlagentemperaturen. Zusammen definieren sie den thermischen Bereich für NFCM.
Vorwärmung für bruchkritische Bauteile (Tables 12.4 bis 12.8): Eine Vier-Variablen-Suche, die Wasserstoffkennzeichnung (H4, H8, H16) und Streckenenergieband (niedrig, mittel, hoch) als zusätzliche Achsen über Stahlsorte und Dicke hinaus hinzufügt. Dies bedeutet, dass derselbe Stahl bei gleicher Dicke unterschiedliche Vorwärmtemperaturen erfordern kann, abhängig vom Wasserstoffgehalt des Schweißverfahrens und der verwendeten Streckenenergie. Verwenden Sie unseren D1.5 Brücken-Vorwärmrechner, um sowohl NFC- als auch FC-Anforderungen nachzuschlagen.
CVN-Kerbschlagbiegeversuch
Für bruchkritische Bauteile verlangt D1.5 Clause 12 einen Charpy V-Kerb (CVN) Schlagbiegeversuch des Schweißgutes gemäß Clause 12.6.3. Die erforderlichen Zähigkeitswerte hängen von der vom Ingenieur spezifizierten Minimum Betriebstemperatur und der zu schweißenden Stahlsorte ab.
Für nicht-bruchkritische Bauteile folgen die CVN-Prüfanforderungen der Grundwerkstoffspezifikation (AASHTO M270) und dem Ermessen des Ingenieurs basierend auf den Betriebsbedingungen. Der Ingenieur kann CVN-Prüfungen für spezifische NFC-Verbindungen vorschreiben, bei denen die Betriebstemperaturen extrem sind oder bei denen Ermüdungsbelastung ein Problem darstellt.
Wie D1.5 im Vergleich zu anderen Regelwerken abschneidet
D1.5 covers welded highway bridge fabrication and erection while D1.1 covers general structural steel welding. D1.5 adds fracture-critical weld classifications, bridge-specific WPS qualification controls, and four-axis fracture-critical preheat lookup (steel, hydrogen, heat input, thickness) versus D1.1's structural-steel preheat lookup. D1.5 references AASHTO M270 steel grades instead of ASTM.
D1.5 vs. D1.1
D1.1 covers general structural steel welding. D1.5 covers welded highway bridge fabrication and erection specifically. D1.5 requires fracture-critical member identification that D1.1 does not have. D1.5 preheat tables are organized by AASHTO M270 steel grades rather than ASTM designations. D1.5 requires weld-metal CVN toughness testing for FCM welds. D1.5 has limited SMAW prequalification under 1.5.2, 7.11, and 12.7.1; SAW, FCAW, GMAW, ESW, and EGW WPSs are qualified by Clause 7 as applicable, with additional Clause 12 controls for FCMs. A WPS qualified under D1.1 cannot be used for D1.5 bridge work without verifying all D1.5 requirements are met.
D1.5 vs. D1.8
D1.8 supplements D1.1 for seismic applications (buildings in earthquake zones). D1.5 covers bridges. Both codes add toughness requirements beyond D1.1 and both designate certain welds as critical (demand-critical in D1.8, fracture-critical in D1.5). The FCM/NFCM distinction in D1.5 is analogous to the demand-critical/non-demand-critical distinction in D1.8, but the specific requirements differ.
| Aspect | D1.5 (Bridges) | AWS D1.1 | ASME IX |
|---|---|---|---|
| Scope | Highway bridges | Structural steel | Pressure equipment |
| Steel grades | AASHTO M270 | ASTM (Table 5.6) | P-number groups |
| Prequalified WPS? | Limited SMAW; most other processes qualified | Yes (Clause 5) | No |
| Preheat method | Tables 6.3/6.4 (NFC), 12.4–12.8 (FC) | Table 5.11 | Per WPS/PQR |
| CVN toughness | Mandatory for FC welds | Not required | Per construction code |
| Critical Schweiß class | Fracture-critical (FC) | None | None |
„D1.5 bruchkritische Schweißnähte haben keine Toleranz für planare Diskontinuitäten. Wenn Ihr Zerstörungsfreie Prüfung-Programm einen Riss in einem bruchkritischen Bauteil übersieht, ist die Konsequenz nicht Nacharbeit — es ist ein strukturelles Versagen. Jede FCM-Schweißnaht wird von einem Level II Prüfer mittels Ultraschall geprüft, keine Ausnahmen.“
— Field observation, bridge Fertigung practice
Verwandte Regelwerksleitfäden
Häufig gestellte Fragen
AWS D1.5 ist das gemeinsame AASHTO/AWS Bridge Welding Code. Es regelt das Schweißen von Stahl-Autobahnbrücken und wird von den AASHTO LRFD Bridge Design Specifications und staatlichen Verkehrsministerien in den Vereinigten Staaten referenziert. D1.5 umfasst sowohl bruchkritische als auch nicht-bruchkritische Bauteile, mit deutlich strengeren Anforderungen für bruchkritische Schweißnähte, einschließlich obligatorischer CVN-Kerbschlagbiegeversuche, verbesserter Zerstörungsfreie Prüfung und separater Vorwärmtabellen.
Bruchkritische Bauteile (FCM) sind Zugglieder oder Zugkomponenten von Bauteilen, deren Versagen wahrscheinlich einen Teil oder die gesamte Brücke zum Einsturz bringen würde. Nicht-bruchkritische Bauteile (NFCM) weisen eine Redundanz auf, sodass das Versagen eines einzelnen Bauteils nicht zum Einsturz führen würde. D1.5 verlangt, dass FCM-Schweißnähte strengere Anforderungen erfüllen: separate Vorwärmtabellen (Tables 12.4 bis 12.8), obligatorische CVN-Kerbschlagbiegeversuche des Schweißgutes, verbesserte zerstörungsfreie Prüfung und strengere Zulässigkeitskriterien.
D1.5 verfügt über zwei separate Vorwärmsysteme. Nicht-bruchkritische Bauteile verwenden Table 6.3 für Minimum Vorwärmung (ähnlich D1.1 Table 5.11, aber unter Bezugnahme auf AASHTO M270 Sorten) und Table 6.4 für Maximum Zwischenlagentemperaturen. Bruchkritische Bauteile verwenden Tables 12.4 bis 12.8, die Wasserstoffkennzeichnung (H4, H8, H16) und Streckenenergie als zusätzliche Suchachsen über Stahlsorte und Dicke hinaus hinzufügen. Dies bedeutet, dass die FC-Vorwärmung von vier Variablen abhängt, nicht von zwei.
D1.5 referenziert AASHTO M270 Stahlsorten, die die brückenspezifischen Äquivalente von ASTM Baustahl sind. Gängige Sorten umfassen M270 Grade 250 (entspricht A709 Grade 36), M270 Grade 345 und 345W (entspricht A709 Grade 50 und 50W), M270 HPS345W und HPS485W (Hochleistungsstähle) und M270 HPS690W (vergütet, die höchste Festigkeitsklasse im Regelwerk).
Für bruchkritische Bauteile, ja. D1.5 Clause 12 verlangt CVN-Kerbschlagbiegeversuche des Schweißgutes für alle bruchkritischen Schweißnähte. Die erforderlichen Zähigkeitswerte hängen von der Minimum Betriebstemperatur und der Stahlsorte ab. Für nicht-bruchkritische Bauteile folgen die CVN-Prüfanforderungen der Grundwerkstoffspezifikation und dem Ermessen des Ingenieurs basierend auf den Betriebsbedingungen.