Abstract No.:	4241
Scheduled at:	Thursday, September 17, 2015, Saal Tokio 3:00 PM Stahlbau II
Title:	Einsatz von Stahlgusserzeugnissen im Bauwesen
Authors:	Max Spannaus* / KIT Stahl- und Leichtbau Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine, D Thomas Ummenhofer / KIT Stahl- und Leichtbau, Deutschland
Abstract:	Stahlgusserzeugnisse werden durch den EC3 derzeit nicht geregelt. Lediglich im deutschen nationalen Anhang zur EN1993-1-8 finden sich einige Hinweise zum Einsatz von Stahlguss. Da rechnerisch ansetzbaren Bauteilwiderstände direkt an die Ausführungsqualität gekoppelt sind, muss diese schon vorab in der Bemessungs- und Planungsphase festgelegt werden. Häufig lassen sich die in diesem Zusammenhang festgelegten Gütestufen in der Ausführungsphase jedoch nicht realisieren oder es wurde gar ein idealer, fehlerfreier Spannungsquerschnitt angesetzt. Eine große Zahl an Schadensfällen hat gezeigt, dass es bezüglich der Berücksichtigung von Ungänzen in Erzeugnissen aus Stahlguss großen Handlungsbedarf gibt. In einem laufenden DVS/AIF - Forschungsprojekt wird an der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine derzeit an einem Bemessungskonzept gearbeitet, welches die Bemessungswerte der ansetzbaren Spannungen direkt an die Ausführungsqualität koppelt. Dazu wurden experimentelle Untersuchungen an Bauteilen mit realen Gussfehlern durchgeführt sowie numerische Modelle an diesen kalibriert. Die Ungänzen wurden durch computertomographische Untersuchungen erfasst, sowie in FEM-Modelle (ANSYS) übertragen. Zusätzlich wurde im Bereich der größten Querschnittsschwächung ein kleiner (bis 0,5 mm) scharfer Anriss modelliert. Schliffbilder der Ungänzen zeigen, dass die Annahme eines scharfen Anrisses durch das zerklüftete Erscheinungsbild der Lunker gerechtfertigt ist. Zudem ermöglicht dieses Vorgehen eine bruchmechanische Bewertung der Fehlstellen. Aufbauend auf numerischen Berechnungen wurde eine für das Tragverhalten ungünstigste Fehlerverteilung auf Grundlage der Zulässigkeitsgrenzen der EN 12680-1entwickelt. Die sich ergebenden Fehler wurden ebenfalls als scharfe Anrisse modelliert und hinsichtlich der Sprödbruchgefahr bewertet. Auf dieser Grundlage kann zum einen ein Abminderungsfaktor für die ansetzbaren Bemessungsspannungen auf Grund der Querschnittsreduzierung bestimmt und zum anderen der Nachweis einer ausreichenden Sicherheit gegen sprödes Bauteilversagen erbracht werden. Die Projektergebnisse sollen dem Tragwerksplaner die Möglichkeit geben, durch einfache Reduzierung der Bemessungswerte der ertragbaren Spannungen in Abhängigkeit der Gütestufe Erzeugnisse aus Stahlguss für statische Beanspruchungen tragsicher zu planen.

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