KIT Stahl- und Leichtbau

Evolution Kerbfallkatalog für wirtschaftlich optimierte Stahlbauten - Systematische Neubewertung wesentlicher Einflussgrößen der Ermüdungsfestigkeit nach Eurocode

  • Ansprechpartner:

    Benjamin Seyfried M.Sc

  • Förderung:

    DASt, AiF

  • Partner:

    RWTH Aachen, Lehrstuhl für Stahl- und Leichtmetallbau

    Universität Stuttgart, Institut für Konstruktion und Entwurf

  • Laufzeit:

    2020 - 2023

Kerbfallkatalog 2KIT Stahl- und Leichtbau

Bei nicht vorwiegend ruhenden Konstruktionen wie Brücken, Türme und Maste sowie Kranbahnen kann der Ermüdungsnachweis für die Bauteildimensionierung maßgebend werden. Eine zentrale Rolle spielt dabei der Kerbfallkatalog nach DIN EN 1993-1-9, welcher auf einer Versuchsdatensammlung beruht und in einem Vorgängervorhaben aufgearbeitet wurde. Dabei wurde festgestellt, dass die Kerbfalleinstufung einiger Details sehr allgemein erfolgt, obwohl eine ökonomischere Differenzierung möglich wäre. Andererseits kann die teilweise sehr detaillierte Kerbfalleinstufung nicht immer mit Versuchsdaten bestätigt werden. Eine weitere Schwäche ist die fehlende Verknüpfung von Kerbfällen mit der Schweißnaht- bzw. Ausführungsqualität, obwohl gezeigt werden kann, dass bei vielen Details die Ermüdungsfestigkeit an die Fertigungsqualität gekoppelt ist. Außerdem sollten Bewertungsmethoden von Toleranzabweichungen geschweißter Konstruktionen für eine wirtschaftliche Ermüdungsbemessung ergänzt werden.

Das Projekt hat die Optimierung der Kerbfallklassen entscheidender Konstruktionsdetails zum Ziel. Dabei soll der Kerbfallkatalog auf Basis einer weiterentwickelten Versuchsdatenbank wesentlich vorteilhafter und realitätsnäher gestaltet werden und den neuen Möglichkeiten der Fertigung und zerstörungsfreien Prüfung angepasst werden. Schließlich bietet sich nur durch eine realistischere Einstufung von Kerbdetails auch die Möglichkeit, Ausführungsqualitäten (DIN EN 1090, DIN EN ISO 5817) besser mit Bemessungsanforderungen (DIN EN 1993-1-9) zu korrelieren. Eine daraus resultierende Anpassung der Kerbfallklassen hat direkte positive Auswirkungen, da Konstruktionen deutlich wirtschaftlicher gestaltet werden können, was die Wettbewerbschancen des Stahlbaus maßgeblich erhöht.