Zähigkeitsanforderungen bei geschweißten Stabanschlüssen mit geschlitzten Knotenblechen

Geschlitzte Knotenbleche mit eingesteckten Profilen erweisen sich hinsichtlich des Ausgleiches von Toleranzen bei geschweißten Stabanschlüssen im Stahlbau als sehr vorteilhaft und kommen immer häufiger zum Einsatz. Bei diesem Anschlusstyp treten jedoch sehr hohe Spannungskonzentrationen aus Last und Eigenspannungen auf. Zudem erfährt der Werkstoff durch den Schweißvorgang eine Gefügeänderung in der Wärmeeinflusszone, die sich in der dabei möglicherweise entstehenden Härtezone negativ auf seine Zähigkeit auswirkt. Dies kann in Verbindung mit entsprechenden Beanspruchungstemperaturen zu einem spröden Werkstoffversagen führen. Die derzeitigen baurechtlichen Regelungen zum Vermeiden eines spröden Versagens decken diesen Anschlusstyp nicht ab. In Abhängigkeit von der Ausführungsform, Stahlsorte, Temperatur, Blechdicke und des eingesteckten Profils wurden deshalb erforderliche Zähigkeiten für das Knotenblech bestimmt, die ein vorzeitiges Versagen dieser Anschlüsse durch einen Sprödbruch verhindern. Zur Bestimmung dieser erforderlichen Zähigkeiten wurden 39 Versuche mit unterschiedlichen Abmessungen der Knotenbleche und eingesteckten Stäbe sowie bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt. ... mehrFür die Versagenszustände dieser Versuche wurde mit Finite Element Modellen der Spannungs- und Dehnungszustand an den maßgebenden Stellen ermittelt. Aus diesem Spannungs- und Dehnungszustand wurde mit den in den Versuchen aufgetretenen Versagensarten eine Bemessungsvorschrift hergeleitet, die ein sprödes Versagen ausschließt. Mit dieser Vorschrift kann für die Stahlsorten S235, S275 und S355 in Abhängigkeit von ihrer Dicke und der Umgebungstemperatur die zur Vermeidung von Sprödbrüchen erforderliche Stahlgüte bestimmt werden.