Kurzbeschreibung

Die europäischen Bestimmungen für die Bemessung von Kran- und Förderanlagen sind in der EN 13001 „Krane – Konstruktion allgemein“ niedergelegt. Die Regelungen für Kranbahn- oder Kranunterkonstruktionen sind in den Eurocodes festgelegt. Die Einwirkungsseite ist in EN 1991, Teil 3 „Einwirkungen infolge Kranen und Maschinen“ geregelt. Die Widerstände sind nach EN 1993, Teil 6 „Kranbahnen“ zu bestimmen. Eine klare Trennung zwischen Kran und Kranunterkonstruktion ist wegen des Zusammenwirkens beider Systeme als Einheit nicht immer eindeutig möglich, so dass mit beiden Normengruppen gearbeitet werden muss.
Weder die Kerbfallkataloge der EN 13001 noch der ENV bzw. EN 1993 decken alle Konstruktionsdetails für Krane und Förderanlagen ab. In diesen Fällen müssen konservative Abschätzungen getroffen werden, die zu unwirtschaftlicheren Konstruktionen führen können. Aber nicht nur die Konstruktionsdetails, sondern auch die im Kranbau eingesetzten hoch- und ultrahochfesten Feinkornbaustähle werden in der aktuell relevanten Normung nicht berücksichtigt.
Neue Bemessungskonzepte und Vorschläge zur Beurteilung des Ermüdungsverhaltens von geschweißten Konstruktionen aus dem Maschinen- und Anlagenbau erlauben eine wesentlich detaillierte Berücksichtigung vieler bemessungsrelevanter Parameter wie zum Beispiel die Werkstoffkennwerte, Konstruktionskennwerte (wie Bauteilklasse, Dicken- und Randschichteinfluss) und die Bauteilkennwerte (wie Eigenspannungs- und Mittelspannungseinfluss).
Im Rahmen dieses Vorhabens soll die Anwendbarkeit dieser neuen Bemessungskonzepte für den Kran- und Anlagenbau überprüft werden. Gegebenenfalls sind entsprechende Modifikationen zu erarbeiten, die eine zuverlässige Bemessung mit diesen Konzepten ermöglichen. Dazu werden vorhandene Versuchsergebnisse aus zurückliegenden Forschungsprojekten ergänzt und erweitert. Außerdem werden neue Versuchsreihen geplant und durchgeführt.
Damit soll eine genauere und realistischere Bewertung von im Kranbau typischen Kerbdetails aus hoch- und ultrahochfesten Stählen erfolgen, was zu einem wirtschaftlicheren Einsatz dieser Stähle bei gleichzeitiger Erhöhung der Leistungsfähigkeiten der Krane bei gleichem Gewicht führt.

Das hier beantragte Vorhaben ist als Fortführung der bisherigen Arbeiten der Antragsteller zu verstehen. Aufbauend auf diesen Forschungsprojekten und dem aktuellen Stand der Technik sollen in diesem Vorhaben die bisher zur Verfügung stehenden experimentellen Daten den neuesten Entwicklungen aus dem Bereich der Bemessungskonzepte gegenübergestellt werden. Ergänzt werden die Arbeiten durch Ermüdungsversuche an S1300 und zwei neuen Kerbdetails.

Lehrstuhl für Stahlbau und Leichtmetallbau, RWTH Aachen
Lehrstuhl für Stahl- und Leichtmetallbau, Fachhochschule München
Demag Cranes & Components GmbH
Dillinger Hütte GTS
Faun GmbH
Gottwald Port Technology GmbH
Ilsenburger Grobblech GmbH
Kranbau Köthen GmbH
Liebherr Werk Biberach GmbH
Liebherr Werk Ehingen GmbH
SSAB Oxelösund AB
Terex-Demag GmbH&Co.KG
ThyssenKrupp Steel AG
V&M Deutschland GmbH
Voestalpine Grobblech GmbH