AiF / IGF 17104 N

Ermüdungsfestigkeit von Montagestößen in Vollwandträgern mit dicken Gurten

AiF / IGF  17104 N

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden experimentelle und numerische Untersuchungen an mehrteiligen Montagestößen in Vollwandträgern untersucht. Ein typisches Beispiel, der Lamellenstoß, wird häufig im Brückenbau eingesetzt, um mehrteilige Gurte auf der Baustelle durch Schweißen zu verbinden. Durch das Forschungsvorhaben sollte das in Deutschland existierende Konstruktionsdetail Lamellenstoß aus Sicht der Ermüdungsfestigkeit experimentell und nummerisch weiter untersucht werden. Bisher hat das Konstruktionsdetail auf Grund von fehlenden Versuchsergebnissen keinen Einzug in die europäische Normung erhalten. Das Forschungsprojekt sollte hierzu einen innovativen Beitrag leisten.

Experimentell wurde die Ermüdungsfestigkeit am Lamellenstoß an 35 Schwingversuchen ermittelt. Es wurden Untersuchungen zum Blechdickenunterschied und zum Maßstabseffekt durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei den Lamellenstößen ein ausgeprägter Maßstabseffekt vorliegt und dieser bei der Bemessung berücksichtigt werden muss. Des weiteren zeigen die Versuchsergebnisse, dass die Kerbfalleinordnung im DIN Fachbericht 103 auf der sicheren Seite liegt. Ergänzend zu den experimentellen Untersuchungen wurden nummerische Berechnungen durchgeführt.

Ergänzend wurden Versuche am alternativen Konstruktionsdetail Treppenstoß durchgeführt. Auch diese Ergebnisse zeigen, dass die Stirnfugennaht einen erheblichen Einfluss auf die Ermüdungsfestigkeit hat.

In den letzten Jahren kommt die für den Stahlbau relativ neue Ultraschalltechnik Phased Array verstärkt zum Einsatz. Durch Untersuchungen an den Versuchskörpern wurde diese Technik erfolgreich am Lamellenstoß erprobt. Des weiteren wurden Versuche zur Dokumentation des Risswachstums mit Phased Array durchgeführt.

Institut für Konstruktion und Entwurf, Universität Stuttgart
Leiterin der Forschungsstelle:
Prof. Dr.-Ing. U. Kuhlmann

Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. (FH) Konrad Kudla

Dieses IGF-Vorhaben des Deutschen Ausschusses für Stahlbau (DASt) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Für die Förderung des Foschungsvorhabens danken wir ebenfalls:

• Max Bögl Stahl- und Anlagenbau GmbH & Co. KG; Neumarkt i. d. Oberpfalz
• Stahlbau Dessau GmbH & Co. KG; Dessau
• Bilfinger MCE GmbH;Linz

Von 2011 bis 2014

AiF / IGF 15380 N