Ermüdungsfestigkeit nach EN 1993‐1‐9

Abstract

Der Nachweis der Ermüdungsfestigkeit für Stahlbauteile ist im EN 1993 Teil 1–9 “Ermüdung” geregelt. Als Variante zum bekannten Nennspannungskonzept kann der Nachweis der Ermüdungsfestigkeit durch die Verwendung des Strukturspannungskonzeptes, gemäß Anhang B, geführt werden. Für eine Anwendung dieser Alternative stellt der Eurocode nur wenige Informationen zur Verfügung, wodurch der Anwender auf andere Normen und Regelwerke außerhalb des EC‐Normenpaketes zurückgreifen muss. Erst zusätzliche Informationen ermöglichen die praxisgerechte Anwendung dieser Nachweisvariante. Regelwerke wie die IIW‐Empfehlungen und zahlreiche andere Publikationen enthalten Hinweise und Angaben zur praxisgerechten Anwendung verschiedener Konzepte. Es ist zu hoffen, dass dieses Wissen bei der Überarbeitung des Anhangs B: “Ermüdungsfestigkeit bei Verwendung von Strukturspannungen” berücksichtigt wird. Kombiniert mit einer systematischen Aufbereitung könnte eine neue Auflage ein fortschrittliches und anwenderfreundliches Dokument zur Berechnung der Ermüdungsfestigkeit werden. In diesem Beitrag soll gezeigt werden, wie die Anwendung des Strukturspannungskonzeptes im Anhang B mit Hilfe von Angaben aus der IIW‐Richtlinie und anderen Publikationen in der Anwendung vereinfacht werden könnte. Fatigue strength according to EN 1993‐1‐9 – Annex B: structural stresses ‐ Thoughts to the revised version. The calculation of fatigue strength of steel structures is regulated in the EN 1993‐1‐9, section “Fatigue”. As an alternative to the use of the nominal stress concept, the structural hot spot concept can be applied to certify the fatigue strength. However, the Eurocode provides too little information for a successful application. As a consequence, the user has to get the necessary information from other codes or guidelines outside the Eurocode framework. Other guidelines like the IIW Recommendations and many other publications provide hints and suggestions for a user‐friendly application of the different approaches for fatigue design. It would be desirable that these pieces of information and suggestions were taken into consideration in the next revision of the Annex B: “Fatigue resistance using the geometric (hot spot) stress method”. Through a systematic preparation of this information, section 9 of the Eurocode 1993, “Fatigue”, could become a progressive and user‐friendly code for fatigue design. The idea of this article is to show, with the help of data taken from the IIW Recommendations and other publications, that the application of the hot spot stress approach could become much simpler.

Ermüdungsfestigkeit am Nahtende im rechnerischen Lichte der neuen Normen EN 1993‐1‐9 und EN 1993‐1‐14

“…Das Strukturspannungskonzept ist nur in Anhang B sehr rudimentär beschrieben und mit den dort vorhandenen Informationen praktisch nicht anwendbar. Darauf wurde schon in [7] ausführlich hingewiesen.…”

Fatigue assessment of a high-speed railway composite steel-concrete bridge by the hot-spot stress method

“…Feldmann et al (2013) have addressed the effects of FEM meshing options and element specifications of a welded longitudinal attachment detail in the computed hotspot stress by taking the IIW-recommendations in consideration. Ladinek et al (2016) reviewed the hotspot stress method systematically in order to suggest information to be taken into consideration in the 338 IJSI 9,3 next revision of the Annex B of Eurocode 1993 section 9: "Fatigue resistance using the geometric (hotspot) stress method." Shen et al (2016) reviewed six different extrapolation stress and structural stress approaches to the fatigue strength assessment of welded structures, including different procedures of the HSS method, and compared its application to five welded structural details.…”

Probabilistic prediction of fatigue damage based on linear fracture mechanics

“…[7,31]. Even though the use of S-N curves is well established in the design of structures, information relating to time-variable load and particularly to the N detection of cracks from measurement made during the operational period of the bridge cannot be incorporated into reliability calculations [2,24]. The essential tools for these calculations are provided by fracture mechanics and the reliability theory used in a probabilistic framework, e.g.…”