Verstärkung von Stahlkonstruktionen mit Memory‐Stahl

Abstract

Dieser Aufsatz gibt einen Überblick über jüngste Arbeiten zur Entwicklung und Anwendung von Formgedächtnislegierungen auf Eisenbasis (Fe‐SMA), den sog. Memory‐Stählen, für Verstärkungs‐ und Instandsetzungsmaßnahmen an Stahlkonstruktionen. Zunächst werden Studien zu den Materialeigenschaften von Fe‐SMA bezüglich Formgedächtniseffekt und Pseudoelastizität erörtert. Anschließend wird der Einsatz von Fe‐SMA als vorgespannte Verstärkungsmaßnahme bei Stahlkonstruktionen erläutert. Hierbei wird auf Verstärkungen von Stahlträgern, Verbindungen und die Reparatur von Ermüdungsrissen eingegangen. Es werden verschiedene Verstärkungslösungen wie mechanisch verankerte oder geklebte Fe‐SMA sowie Studien über das Verhalten von Fe‐SMA‐Stahlverbindungen diskutiert. Ein Anwendungsfall wird anhand einer 113 Jahre alten Stahlbrücke vorgestellt. Zusätzlich wird die Anwendung von Fe‐SMA für Rohrkupplungen gezeigt. Abschließend werden innovative Untersuchungen aus der laufenden Forschung zum Thema additive Fertigung von Fe‐SMA (4D‐Druck) erörtert.