Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Festigkeitsbewertung von Strukturen mit Schädigungen infolge Feuerverzinkung
An feuerverzinkten Stahlbauten waren schwere Schäden infolge flüssigmetallinduzierter Spannungsrisskorrosion (liquid metal embrittlement - LME) festgestellt worden. Diese Risse standen unter dem Verdacht, dass ein von ihnen ausgehendes Versagen andersartig erfolgt als das übliche Versagen ausgehend von Ermüdungsrissen. Einerseits gab es Hinweise auf einen Abschattungseffekt infolge der mannigfaltigen Verzweigungen der Rissspitze. Für solche Fälle wird ein Abminderungsfaktor auf die Rissspitzenbeanspruchung, den Spannungsintensitätsfaktor, in Höhe von 0,7 angegeben, wobei darauf hingewiesen wird, dass keine experimentelle Absicherung der Festigkeit für derartige Fälle erfolgt ist. Andererseits konnte die Befürchtung geäußert werden, dass die Legierungselemente der Zinkschmelze, die mit dem Angriff auf den Stahl in Verbindung gebracht werden, also Zinn, Blei und Wismut, bei der Verzinkungsrissbildung u.a. in Rissspitzennähe weiter in das Stahlgefüge diffundiert sind und nunmehr die Korngrenzen schwächen. Wegen dieser Ungewissheit wurden Versuche an C(T)-Proben durchgeführt, um die Bruchzähigkeit von LME-Rissen zu bestimmen. Die LME-Risse treten häufig in den Stegen von Trägern, ausgehend von Teilkopfplatten oder Freischnitten, auf und an den Rissspitzen herrscht eine Mixed-Mode Beanspruchung. Für diese Konstruktionsdetails existieren keine Näherungslösungen zur Bestimmung der lokalen Fließlast. Der Ligament Plastizierungsparameter wird daher nach der Referenzspannungsmethode bestimmt, um künftig bruchmechanische Bewertungen auf der Basis des Failure Assessment Diagramms durchführen zu können. Um die Standsicherheit realer Stahlkonstruktionen nachzuweisen, erfordert die Geometrie solcher Risskonfigurationen, dass die Plastizitätskorrektur mit einer mit der Zerbstschen Methode bestimmten Referenzlast erfolgt.
In the period between 2001 and 2005 severe damages were found in hot dip galvanised steel structures due to liquid metal embrittlement (LME). The influence of the formation of LME-cracks on the fracture toughness is not well known. Hence, tests on C(T)-specimens with LME cracks have been carried out. The LME-cracks occur frequently in the web of girders, starting from half plates or from flame cut copes, and the crack tip is exposed to mixed mode loading conditions. For those details, limit load solutions do not exist. The ligament yielding parameter is determined with the reference stress method, to enable assessments by a Failure Assessment Diagram.
Festigkeitsbewertung von Strukturen mit Schädigungen infolge Feuerverzinkung
An feuerverzinkten Stahlbauten waren schwere Schäden infolge flüssigmetallinduzierter Spannungsrisskorrosion (liquid metal embrittlement - LME) festgestellt worden. Diese Risse standen unter dem Verdacht, dass ein von ihnen ausgehendes Versagen andersartig erfolgt als das übliche Versagen ausgehend von Ermüdungsrissen. Einerseits gab es Hinweise auf einen Abschattungseffekt infolge der mannigfaltigen Verzweigungen der Rissspitze. Für solche Fälle wird ein Abminderungsfaktor auf die Rissspitzenbeanspruchung, den Spannungsintensitätsfaktor, in Höhe von 0,7 angegeben, wobei darauf hingewiesen wird, dass keine experimentelle Absicherung der Festigkeit für derartige Fälle erfolgt ist. Andererseits konnte die Befürchtung geäußert werden, dass die Legierungselemente der Zinkschmelze, die mit dem Angriff auf den Stahl in Verbindung gebracht werden, also Zinn, Blei und Wismut, bei der Verzinkungsrissbildung u.a. in Rissspitzennähe weiter in das Stahlgefüge diffundiert sind und nunmehr die Korngrenzen schwächen. Wegen dieser Ungewissheit wurden Versuche an C(T)-Proben durchgeführt, um die Bruchzähigkeit von LME-Rissen zu bestimmen. Die LME-Risse treten häufig in den Stegen von Trägern, ausgehend von Teilkopfplatten oder Freischnitten, auf und an den Rissspitzen herrscht eine Mixed-Mode Beanspruchung. Für diese Konstruktionsdetails existieren keine Näherungslösungen zur Bestimmung der lokalen Fließlast. Der Ligament Plastizierungsparameter wird daher nach der Referenzspannungsmethode bestimmt, um künftig bruchmechanische Bewertungen auf der Basis des Failure Assessment Diagramms durchführen zu können. Um die Standsicherheit realer Stahlkonstruktionen nachzuweisen, erfordert die Geometrie solcher Risskonfigurationen, dass die Plastizitätskorrektur mit einer mit der Zerbstschen Methode bestimmten Referenzlast erfolgt.
In the period between 2001 and 2005 severe damages were found in hot dip galvanised steel structures due to liquid metal embrittlement (LME). The influence of the formation of LME-cracks on the fracture toughness is not well known. Hence, tests on C(T)-specimens with LME cracks have been carried out. The LME-cracks occur frequently in the web of girders, starting from half plates or from flame cut copes, and the crack tip is exposed to mixed mode loading conditions. For those details, limit load solutions do not exist. The ligament yielding parameter is determined with the reference stress method, to enable assessments by a Failure Assessment Diagram.
Festigkeitsbewertung von Strukturen mit Schädigungen infolge Feuerverzinkung
Assesment of structures containing damages due to hot dip galvanising
Versch, Christian (Autor:in) / Vormwald, Michael (Autor:in)
2011
10 Seiten, 10 Bilder, 2 Tabellen, 9 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Festigkeitsbewertung fur Strukturen mit Verzinkungsrissen
| British Library Online Contents | 2011
Zur Festigkeitsbewertung von CFK-Strukturen unter Pkw-Betriebslasten
| British Library Online Contents | 2014
| British Library Online Contents | 1997
Anwendung der Feuerverzinkung im Brückenbau
| Wiley | 2017