Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Weiterentwicklung der Kerbfallklassen nach EC3 für nichtgeschweißte Konstruktionsdetails unter Ansatz der synthetischen Wöhlerlinie unter Berücksichtigung stahlbautypischer Fertigungspraxis

Der Nachweis der Ermüdungsfestigkeit ist immer dort notwendig, wo Bauteile über ihre Lebensdauer zyklische Lasteinwirkungen erfahren. Der Nachweis erfolgt im Bereich des Stahlbaus i. d. R. nach dem Nennspannungskonzept. Dies ist eine leistungsfähige Nachweismethode, insbesondere für die Bemessungspraxis in Ingenieurbüros, aber auch für die iterative Bemessung im Bereich von Tragstrukturen für WEA oder Brückenbauwerke. Die Anwendung dieses Konzeptes setzt einen abgesicherten Widerstandswert in Form einer Kerbfallklasse für ein Konstruktionsdetail voraus, in dem alle Einflüsse aus Bauteilgestalt und Mittelspannungsniveau sowie ausführungsseitige Einflussgrößen (u. a. Kantenbearbeitung, Loch- und Randabstände in geschraubten Verbindungen) enthalten sind. Dies stellt für viele geschweißte Bauteile eine zuverlässige Vorgehensweise dar. Für geschraubte Verbindungen oder gelochte Bauteile liegen ebenfalls Kerbfallklassen nach DIN EN 1993-1-9 vor, die sicher, aber z. T. konservativ angewendet werden müssen. Eigene aktuelle Forschungsergebnisse zeigen entsprechendes Potential nach diesem Konzept des Eurocode 3 auf. Im Zuge des Forschungsvorhabens sollen eine Reihe von nichtgeschweißten Konstruktionsdetails untersucht werden, die zu einer entsprechenden Weiterentwicklung des Nachweises der Ermüdungsfestigkeit nach dem Eurocode 3 führen soll. Dies betrifft sowohl die Wöhlerliniensteigung als auch die Berücksichtigung der Festigkeit der Blechwerkstoffe für nichtgeschweißte Bauteile und Anschlüsse mit mechanischen Verbindungsmitteln nach Tab. 8.1 der DIN EN 1993-1-9, wobei der Aspekt der Fertigungs- und Montagepraxis im Stahlbau berücksichtigt werden soll. Mit dieser Weiterentwicklung soll es KMUs ermöglicht werden, eine zutreffende Prognose der Ermüdungsfestigkeit auf Basis rein analytischer Berechnungen vorzunehmen, welche gleichzeitig zur Ressourceneffizienz, Steigerung der Leistungsfähigkeit der Produkte durch höhere Kerbfallklassen und somit des Unternehmens beiträgt.