EcoWeldSafe

Erforderliche Schweißnahtqualität zur Einhaltung des Sicherheitsstandards bei wechselnd beanspruchten Stahlbaukonstruktionen

Im Stahlbau aber auch in verwandten Disziplinen wie dem Kranbau versuchen die ausführenden Firmen den Fertigungsaufwand zu reduzieren und ressourcenschonend zu konstruieren. Unabhängig davon muss der in der bisherigen Fertigung vorliegende Sicherheitsstandard eingehalten werden.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, mit vereinfachten Fertigungsverfahren und Ausführungsarten den bestehenden Sicherheitsstandard geschweißter, wechselnd beanspruchter Stahlbaukonstruktionen einzuhalten und nachzuweisen und für die zugehörigen Ausführungsarten und Ausführungsqualitäten Bemessungsansätze zu entwickeln und zu verifizieren.
In diesem Vorhaben werden die auftretenden Unregelmäßigkeiten bei von der Industrie gewünschten Schweißnahtausführungen analysiert und deren Einfluss auf die Ermüdungsfestigkeit der Stahlbaukonstruktionen ermittelt. Im Fokus stehen dabei die Schweißungänzen Wurzelkerbe, ungenügender Durchschweißung, Einbrandkerbe und Versatz. Anhand der Untersuchungen sollen in Abhängigkeit von auftretenden Unregelmäßigkeiten neue Kerbfallklassen festgelegt werden. Zudem wird für konkrete Ausführungsverfahren die erreichbare Schweißnahtqualität und dazu gehörige Ermüdungsfestigkeit ermittelt.
Auf Basis der im Projekt versuchstechnisch ermittelten Schwingfestigkeitswerte für verschiedene Fertigungsimperfektionen sollen die Anwendungsgrenzen geltender Regelwerte überprüft und die rechnerischen Methoden bei Bedarf angepasst werden. Neben den effizienten Nenn- und Strukturspannungskonzepten werden Erkenntnisse aus dem örtlichen Kerbspannungskonzept miteinbezogen.
Als Ergebnis wird ein Vorschlag für ein Nachweisverfahren auf Basis von Nenn-, Struktur- und lokalen Spannungen vorliegen und in den Gremien zur Diskussion vorgestellt.
Durch die vorliegenden Projektergebnisse können Stahlbauunternehmen mit niedrigerem Fertigungsaufwand als bislang ressourcenschonend konstruieren und den erforderlichen Sicherheitsstandard nachweislich einhalten. Personalintensive Arbeiten können reduziert werden, da derzeit aufgrund der hohen Anforderungen an die Ausführungsqualität der Schweißnähte erforderliche Nacharbeiten entfallen können. Stahlbaufirmen (vorrangig kmUs) und verwandte Industriezweige erzielen national und international deutliche Wettbewerbsvorteile.