Problemstellung

Fachwerkkonstruktionen aus direkt verschweißten Hohlprofilen unter vorwiegend ruhender Beanspruchung werden in vielen Bereichen des Hochbaus sowie der Infrastruktur eingesetzt, z.B. bei weit gespannten Dachtragwerken, im Anlagenbau, Mastbau oder für Fußgängerbrücken. Hohlprofilfachwerke eignen aufgrund des geringen Materialeinsatzes besonders für große Spannweiten und zeichnen sich durch ein günstiges Stabilitätsverhalten, hohe Torsionssteifigkeiten sowie einen geringen Strömungswiderstand bei Windbeanspruchung aus. Der Einsatz hochfester Stähle (460 MPa < fy < 700 MPa) ermöglicht darüber hinaus schlankere und/oder leichtere Konstruktionen bei reduzierten Querschnittswerten.

Ziele des Projekts

Dementsprechend konzentriert sich das Forschungsvorhaben darauf, die Grundlagen für die Formulierung eines Nationalen Anhangs der zukünftigen deutschen Ausgabe der EN 1993-1-8 zu schaffen und konkrete Empfehlungen herzuleiten. Dabei werden folgende Ziele verfolgt:

• Differenzierte und abgesicherte Angabe von Abminderungsfaktoren bei der Ermittlung der Tragfähigkeit von Knoten aus hochfesten Stahlhohlprofilen
• Praxistaugliche Empfehlungen zur Berücksichtigung sekundärer Biegemomente

Experimentelle und numerische Untersuchungen

Zur Bestimmung der mech.- techn. Kennwerte, werden verschiedene Werkstoffuntersuchungen durchgeführt. Neben Zug- und Scherproben, welche zur Bestimmung einer Schädigungskurve für hochfeste Hohlprofilwerkstoffe dienen, werden auch verschiedene Schweißnahtproben hinsichtlich ihrer Härteverteilung und der genauen Ausdehnung der Schmelz- und Wärmeeinflusszone untersucht. Zur Beurteilung der Knotentragfähigkeit von RHP K- und X-Knoten sind gemäß dem 3 %-Deformationskriterium und einem schädigungsbasierten Versagenskriterium numerische Modelle zu konzipieren und zu untersuchen.

Projektpartner

• Hochschule München,
• Universität Stuttgart,
• CCTH, Feldmann + Weynand Consulting,
• Stahlbau Wegscheid,
• Stahlbau Prebeck

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben WIPANO Hochfeste Hohlprofilfachwerke „HighTruss“ (Förderkennzeichen: 03TN0022B) wird im Rahmen des Wissens- und Technologietransfers durch Patente und Normen und durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert