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  Stresspatches Urheberrecht: © Hochschule München (LSL)

Klebtechnische Ertüchtigung von Ermüdungsschäden für Konstruktionen des Stahlbaus (StressPatches)

Kurze Beschreibung

Im Stahlbau können bei zyklisch beanspruchten Konstruktionen (z.B. Brücken, Krane, Masten, WEA) unvorhergesehene Ermüdungsschäden auftreten, die Instandsetzungsmaßnahmen notwendig machen. Die Klebtechnik stellt hierbei eine vielversprechende Alternative zu den klassischen Ertüchtigungsmethoden dar. Erfolgreich durchgeführte Forschungsprojekte der letzten Jahre konnten die grundsätzliche Eignung der Klebtechnik im Stahlbau für objektbezogene Anwendungsfälle, v.a. für einen Einsatz unter statischer Belastung, belegen. Dadurch wurde die Grundlage geschaffen, die Klebtechnik als alternative Fügetechnik zu etablieren.

Gegenwärtig existieren jedoch keine systematischen und umfassenden Untersuchungen und somit keine Regelungen zur klebtechnischen Ertüchtigung ermüdungsbeanspruchter Konstruktionsdetails zum Einsatz unter Baustellenbedingungen.

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Analyse von Konzepten zur klebtechnischen Ertüchtigung von Ermüdungsschäden durch den Einsatz aufgeklebter „Pflaster“ (Patches) für Konstruktionen des Stahlbaus unter Berücksichtigung definierter baustellenspezifischer Einsatzbedingungen.

Hierzu erfolgt zunächst eine Analyse technischer Randparameter für den Klebstoffeinsatz bzgl. der mechanischen Einwirkung sowie der Einflüsse aus Umwelt und Fertigung. Diese bilden die Grundlage für experimentelle Untersuchungen in Form quasi-statischer Versuche und Ermüdungsversuche an Stahl-Stahl-Klebungen. Die Versuche erfolgen an Kleinteil-, Bauteil- sowie Großbauteilproben zur Ermittlung von Beanspruchungen und Ableitung von Maßstabseffekten. Begleitende analytische und numerische Konzepte sowie bruchmechanische Ansätze werden angewendet und dienen zur Formulierung einer rechnerischen Lebensdauerabschätzung. Auf Basis der erzielten Ergebnisse werden praxisorientierte Empfehlungen zur Fertigung sowie Bemessung und Nachweisführung entwickelt und den Anwendern (kmU, wie bspw. Ingenieurbüros, Stahlbauer) zur Verfügung gestellt.

Forschungsförderung

FOSTA - Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V.

Partner

  • Hochschule München, Labor für Stahl- und Leichtmetallbau (LSL)
  • Technische Universität Braunschweig, Institut für Füge- und Schweißtechnik (IFS)

Laufzeit

02/2018 – 07/2020

Ansprechpartner

Björn Abeln