Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Modifizierter Betriebsfestigkeitsnachweis von unbehandelten und HFH-nachbehandelten Schweißkonstruktionen unter Berücksichtigung von Kollektivform, Spannungsverhältnis und Kerbdetail

Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist es, einen wirtschaftlichen und sicheren Betriebsfestigkeitsnachweis für geschweißte und ggf. mit höherfrequenten Hämmerverfahren (HFH) nachbehandelte Stahlbaukonstruktionen zu erarbeiten und diesen Anwendern und Genehmigungsbehörden vorzustellen und zugänglich zu machen. Unter Berücksichtigung unterschiedlicher Einflussfaktoren wie Kollektivform, Spannungsverhältnis, Kerbdetail und Randschichtzustand soll ein ingenieurmäßiges Nachweiskonzept entwickelt werden, das die Bemessung wirtschaftlicherer, ressourcenschonender und sicherer betriebsbeanspruchter Stahlkonstruktionen ermöglicht. Die Forschungsergebnisse sollen zudem eine weitere Grundlage für den zuverlässigen Einsatz der höherfrequenten Hämmerverfahren bei geschweißten Stahlkonstruktionen unter Betriebsbeanspruchung liefern. Um diese Ziele zu erreichen, wird im Rahmen dieses Vorhabens unter Berücksichtigung der genannten Einflussfaktoren die Eignung bestehender Schadensakkumulationshypothesen für geschweißte und HFH-nachbehandelte Kerbdetails überprüft. Basierend auf einem zweistufigen Betriebslastmodell mit numerischer Ermittlung der Anriss- und Rissfortschrittslebensdauern, wird ein probabilistisches Schädigungsmodell entwickelt. Damit sollen die Einflussfaktoren auf die zulässigen Schadenssummen empirisch abgeleitet und in einem Ingenieurmodell berücksichtigt werden können. Zur Verifikation des Modells sind ergänzende Versuchsreihen unter Berücksichtigung der Einflussfaktoren vorgesehen. Durch die Modifikation bestehender Schadensakkumulationshypothesen und die Ausarbeitung einer Bemessungsempfehlung sollen die Anwender Planungssicherheit für die Bemessung in Hinblick auf Materialverbrauch und Schweißaufwand ressourcenschonender (Konstruktionen erlangen. Klein- und mittelständischen Unternehmen aus den Bereichen Stahl-, Brücken-, Kran- und Anlagenbau, sowie die Offshore-Industrie werden Vorteile im Wettbewerb erzielen.