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Wednesday, September 16, 2020, Virtueller Raum 2 2:00 PM Fügen im Brückenbau und Stahlbau |
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Tragfähigkeit von Stumpfnähten höherfester Stähle im Stahlbau |
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Jörg Hildebrand* / Technische Universität Ilmenau, Deutschland Stefan Hammer / TU Ilmenau, FG Fertigungstechnik, Deutschland Jennifer Spiegler/ Universität Stuttgart, Institut für Konstruktion und Entwurf, Deutschland Uwe Mückenheim/ SLV Halle GmbH, Deutschland Steffen Keitel/ SLV Halle GmbH, Deutschland Ulrike Kuhlmann/ Universität Stuttgart, Institut für Konstruktion und Entwurf, Deutschland Jean Pierre Bergmann/ TU Ilmenau, FG Fertigungstechnik, Deutschland |
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Höherfeste Stähle erlauben hohe Beanspruchungen, insbesondere im Zugbereich, in Konstruktionen aufzunehmen und führen zur Reduzierung tragender Querschnitte, zur Verringerung des Materialverbrauchs und der Herstellungskosten. Da die Bemessungsregeln für Verbindungen ausschließlich auf Konzepten beruhen, die für normalfeste Stähle bis fy,k = 360 N/mm² entwickelt wurden, können die Vorteile höherfester Stähle nicht voll ausgenutzt werden. Dabei werden folgende Aspekte zur Identifikation der Tragfähigkeit und des Tragverhaltens durch experimentelle und numerische Analysen in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern wie Schweißnahtvorbereitung (Art und Öffnungswinkel), Wärmeführung und Energieeintrag, Kombination aus Grundwerkstoffen und Schweißzusatzwerkstoff, Schweißzusatzwerkstoff betrachtet. Im Einzelnen wird der Fokus bei den experimentellen Untersuchungen auf den Einfluss der Stahlsorte S460ML/S690QL/S700MC und der Festigkeit des Schweißzusatzwerkstoffs (G46/G69/G89/T69/T89), den Einfluss des Schweißdrahtes (Massivdraht / Metallpulverfülldraht) und der damit einhergehenden Gefügestruktur und Dehnungszustandes nach dem Schweißen in Abhängigkeit vom Schweißprozess gelegt. Referenzversuche für die Überprüfung der Notwendigkeit der Einführung eines Bemessungsbeiwertes für Stumpfnähte höherfester Stähle erfolgen anhand von Verbindungen mit Stählen der Güte S460 in Kombination mit G46. Es werden Ergebnisse für V-, DV- und DHV-Nahtvorbereitung mit einer Blechdicke von 10 mm und 20 mm vorgestellt. Der Nutzen für KMU im Hoch-, Anlagen- und Maschinenbau liegt darin, dass Empfehlungen entwickelt werden, die eine effiziente Schweißnahtvorbereitung von Stumpfnähten höherfester Stähle für das MSG-Schweißen ermöglichen sowie Empfehlungen für den Energieeintrag gegeben werden, die einer Gefügeausbildung entgegenwirken, dass die statische Tragfähigkeit reduziert. Den KMU wird eine Vorgehensweise zur Nahtbemessung zur Verfügung gestellt, welche den Einfluss des Schweißprozesses und -gutes auf die Tragfähigkeit der Stumpfnähte nach EN 1993-1-8 erfasst. |