Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Aufgeklebte Profile zur Versteifung von flächigen Bauteilen in maritimen Strukturen

Großflächige Strukturen aus Stahl finden im maritimen Umfeld vielfältige Anwendungen. Zu nennen sind Schiffsrümpfe, Schiffsaufbauten, Schleusentore, Stauklappen, Hochwasserschutztore etc. Diese Strukturen werden, mit dem übergeordneten Ziel des Leichtbaus und zur Materialeinsparung, möglichst schlank und dünnwandig ausgebildet. Dies führt jedoch dazu, dass lokale Versteifungselemente auf den flächigen Bauteilen angebracht werden müssen. In den o.g. Anwendungsgebieten dienen die Aussteifungsbauteile hauptsächlich zur Verstärkung des Quer- und Biegewiderstands. Bislang werden die Steifen in maritimen Einsatzgebieten in der Regel schweißtechnisch an die flächigen Bauteile angebracht. Aufgeschweißte Steifen weisen jedoch den Nachteil auf, dass die Struktur, aufgrund der hohen Wärmeeinbringung, lokal beeinträchtigt wird. Zudem bringen aufgeschweißte Versteifungselemente metallurgische und geometrische Kerben ein. Diese Begleiterscheinungen führen zu einem ungünstigeren Stabilitätsverhalten und verringern bei nicht ruhender Beanspruchung zudem die Ermüdungsfestigkeit. Beide Effekte resultieren in größeren erforderlichen Blechdicken der flächigen Bauteile, die als Platten oder Schalen tragen.

Ziel dieses Forschungsantrages ist die Entwicklung und systematische Untersuchung eines Konzeptes zur klebtechnischen Befestigung von Versteifungselementen auf Stahlstrukturen im maritimen Umfeld. Infolge der klebtechnischen Anbindung, werden die Fügepartner bzw. deren statisches Tragverhalten nicht durch Wärmeeintrag, Eigenspannungen oder geometrische Formabweichungen negativ beeinflusst und der Ermüdungswiderstand wird nicht negativ beeinflusst. Zudem wird ein bestehender Korrosionsschutz durch den Schweißprozess nicht geschädigt. Durch die Konstruktion, Berechnung , Bemessung und Fertigung von geklebten Steifenanschlüssen profitieren insbesondere die im maritimen Berech tätigen KMU.