Civil Engineering Reference
In-Depth Information
o
Oberspannung
u
Unterspannung
m
= (
o
+
u
)/2 Mittelspannung
=
o
u
= 2
a
Spannungsschwingbreite
oder Spannungsdoppelamplitude
a
= (
o
u
)/2
Spannungsamplitude
Bild 7.2
Periodisch veränderliche Beanspruchungen
In DIN EN 1993-1-9 und im DIN-Fachbericht 103 wird der Ermüdungsnachweis mit
der vorhandenen Spannungsschwingbreite und den auftretenden Spannungsspielen
n geführt. Der Einfluss der Mittelspannung
m
und die günstige Wirkung von Druck-
spannungen im Vergleich zu Zugspannungen wird ebenso wenig berücksichtigt wie
der Einfluss der Stahlsorte. Andere Vorschriften wie z. B. DS 804 (Eisenbahnbrücken,
ersetzt durch DIN-Fachberichte) und DIN 4132 (Kranbahnen) verwenden auch diese
Parameter, wobei das Beanspruchungsverhältnis zur Beschreibung des Spannungs-
zustandes dient:
=
u
/
o
für
u
| |
o
| (7.1a)
=
o
/
u
für
u
| > |
o
|
(7.1b)
1 + 1 (7.1c)
Wenn
o
und
u
unterschiedliche Vorzeichen haben, spricht man von einem Wechsel-
bereich ( 1 < 0). Sofern nur Zug- oder Druckspannungen auftreten, werden die
Begriffe Zug- und Druckschwellbereich verwendet (0 < 1).
Nichtperiodische Beanspruchungen
Die
Beanspruchung
ermüdungsgefährdeter Konstruktionen ist in der Regel
nicht peri-
odisch
. Zu ihrer Erfassung werden die tatsächlich auftretenden (oder erwarteten) Be-
triebsbelastungen in
Beanspruchungskollektive
umgerechnet. Grundlage dafür ist eine
Einteilung in verschiedene Klassen mit entsprechenden Spannungsschwingbreiten
i
und zugehörigen Spannungsspielen n
i
. Die Auswertung erfolgt mithilfe von Zählver-
fahren, wobei die Rainflow- und die Reservoir-Methode im Stahlbau die größte Be-
deutung haben.
