KIT Stahl- und Leichtbau

Wirtschaftliche Bemessung und Ausführung von K- und N-Knoten aus Kreishohlprofilen aus höherfesten Stählen

  • Ansprechpartner:

    Adrian Münch, M.Sc.

  • Förderung:

    FOSTA, AiF

  • Partner:

    TU Dresden, Institut für Stahl- und Holzbau

    TU Chemnitz, Institut Füge- und Montagetechnik

  • Laufzeit:

    2020 - 2023

Der Eurocode 3 befindet sich zurzeit in der Überarbeitung. Der Teil 1-1 wird Stähle bis S700 regeln, der Teil 1-12 wird auf Stähle oberhalb S700 bis S960 ausgerichtet. Zu Hohlprofilknoten aus höherfesten Stählen fehlen derzeit die wissenschaftlich-technischen Grundlagen zu einer zufriedenstellenden normativen Regelung. Der derzeit gültige Teil 1-12 enthält eine pauschale Abminderung der Knotentragfähigkeiten auf 80 % der Werte aus den Bemessungsformeln für normalfeste Stähle. Der Entwurf des neuen Teil 1-8 (prEN1993-1-8) sieht zusätzliche eine Begrenzung der ansetzbaren Festigkeit vor, die in Abhängigkeit der Streckgrenze auf bis zu 80 % der Zugfestigkeit des Stahls heruntergeht. Zu beiden Regelungen liegen keine hinreichenden Grundlagen vor. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Schaffung von Grundlagen, die zu einer deutlichen Verbesserung der technischen Regeln für die Bemessung und Ausführung von Hohlprofilverbindungen aus höherfesten Stählen führen.

Folgende Teilbereiche sind geplant:

  • Experimentelle und strukturmechanische Untersuchung am Beispiel von N-Knoten an Großversuchen aus Q- und TM-Stählen im Festigkeitsbereich S500 bis S960.
  • Versuche an einseitig geschweißten T-Stößen zur Untersuchung des Einflusses von Werkstoffkombinationen einschließlich der Schweißzusätze, Nahtvorbereitungen und Fertigungsparameter auf das Tragverhalten. Entwicklung optimierter Anschlussdetails von Füllstäben an Gurten.
  • Optimierung des MSG-Schweißens von HSS-Hohlprofilanschlüssen zur Vereinfachung der Ausführungsregeln.
  • Ausarbeitung normativer Regeln zur Bemessung und Ausführung einschließlich der schweißtechnischen Fertigung.

Die parallele Entwicklung von Bemessungs- und Ausführungsregeln eröffnet die Möglichkeit, für beide Bereiche die technischen Regeln zu verbessern. Hiervon profitieren Ingenieurbüros und technische Abteilungen von Unternehmen des Stahlbaus, Fertigungsbetriebe, Stahlerzeuger, Hersteller von Schweißzusätzen und Entwickler von Automatisierung.