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THEMA: Lochleibungsspannungen beim Ermüdungsnachweis

Lochleibungsspannungen beim Ermüdungsnachweis 18 Jul 2018 15:35 #63550

  • omega
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Hallo zusammen,

ich finde in der Norm keine Angaben zu reduzierten Lochleibungsspannungen von geschraubten Verbindungen beim Ermüdungsnachweis. Ist (außer den größeren Rand- und Lochabständen) dort nichts weiter zu beachten?

Viele Grüße

Emil
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Lochleibungsspannungen beim Ermüdungsnachweis 18 Jul 2018 18:46 #63551

  • cebudom
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  • Was nicht passt - wird passend gemacht !
Ehm...

...Lochleibungsnachweis beim Ermüdungsnachweis ?

Also für mein Verständnis vom Stahlbau schließen sich Lochleibung und Ermüdung (ermüdungsbeanspruchte Konstruktionen) von vornherein gegenseitig aus.

Ich bin gerade am überlegen, ob es für SL-Verbindungen überhaupt Kerbfälle gibt? Bzw. ob der Lochleibungsnachweis (fiktiv gemittelte von "plastischen" Versuchen abgeleitete "Kontaktspannung") überhaupt mit dem Ermüdungsnachweis (elastische Schnittgrößen/Spannungen vergliechen mit aus Versuchen abgeleiteten zulässigen Spannungen getrennt nach Normalspannung und Schubspannung) vereinbar ist.

Ich bin mir ohne dir was vorwerfen zu wollen nicht ganz sicher ob du richtig konstruiert hast (ist das wichtigste bei Ermüdung) bzw. ob du die Hintergründe der Ermüdungsnachweise im EuroKot bzw. DIN18800 richtig verstehst.

Auch fand ich deine Frage "Spannungsspitzen beim Ermüdungsnachweis" www.diestatiker.de/forum/4-statik-tragwe...uedungsnachweis.html etwas eigenartig.
Du versuchst dort eine Spannungsspitze aus der FEM (Vergleichsspannung ?) mit den zul Spannungen aus den Kerbfällen zu vergleichen ? (Kerbfälle decken ja an sich Spannungsspitzen mit ab)

Ich bilde mir ein dass es im Bauwesen (EuroKot, DIN, usw) kein Konzept gibt für Ermüdung auf Vergleichspannungsebene... So ein Konzept gibt es soweit mit bekannt im Maschinenbau (dort wird in der "Vergleichsspannung" die Schubspannungskomponente anders gewichtet, aufgrund der unterschiedlichen Einflüsse auf die Betriebsfestigkeit)
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Lochleibungsspannungen beim Ermüdungsnachweis 19 Jul 2018 07:46 #63552

  • omega
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Hallo cebudom,

in der DIN EN 1993-1-9 gibt es schon Regelungen zu SL-Verbindungen (Tabelle 8.1, Konstruktionsdetails 13 und 15). Ich überlege gerade ob ich für eine bestimmte Aufgabenstellung besser eine geschweißte oder eine geschraubte Ausführung wähle.

Meine Frage nach der Interpretation von Spannungsspitzen bezieht sich z. B. auf das Konstruktionsdetail 2 in Tabelle 8.5 der DIN EN 1993-1-9. Dort wird von Spannungskonzentrationen an den Schweißnahtenden beim Anschluss einer Lasche an ein verformbares Anschlussblech gesprochen. Die Höhe der Spannung am Schweißnahtende hängt sehr stark von der Steifigkeit des verformbaren Anschlussbleches ab. Die Spannungsverteilung in der Lasche (und damit auch in den Schweißnähten) lässt sich m. E. am einfachsten mit einer FEM Berechnung ermitteln. Dabei ergeben sich am Schweißnahtende je nach Dicke des Knotenblechs sehr hohe Spannungen. Diese sind doch der Ermüdungsfestigkeit gegenüberzustellen, oder sehe ich das falsch?
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Lochleibungsspannungen beim Ermüdungsnachweis 19 Jul 2018 08:39 #63553

  • Bealdor
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omega schrieb:
Hallo cebudom,

in der DIN EN 1993-1-9 gibt es schon Regelungen zu SL-Verbindungen (Tabelle 8.1, Konstruktionsdetails 13 und 15). Ich überlege gerade ob ich für eine bestimmte Aufgabenstellung besser eine geschweißte oder eine geschraubte Ausführung wähle.

Meine Frage nach der Interpretation von Spannungsspitzen bezieht sich z. B. auf das Konstruktionsdetail 2 in Tabelle 8.5 der DIN EN 1993-1-9. Dort wird von Spannungskonzentrationen an den Schweißnahtenden beim Anschluss einer Lasche an ein verformbares Anschlussblech gesprochen. Die Höhe der Spannung am Schweißnahtende hängt sehr stark von der Steifigkeit des verformbaren Anschlussbleches ab. Die Spannungsverteilung in der Lasche (und damit auch in den Schweißnähten) lässt sich m. E. am einfachsten mit einer FEM Berechnung ermitteln. Dabei ergeben sich am Schweißnahtende je nach Dicke des Knotenblechs sehr hohe Spannungen. Diese sind doch der Ermüdungsfestigkeit gegenüberzustellen, oder sehe ich das falsch?

Jein. Der Ermüdungsnachweis ist mit korrigierten Nennspannungen zu führen, die diese Spannungsspitzen bereits berücksichtigen.

Von der TU München gibt es dazu eine interessante Veröffentlichung, die zwar eigentlich eher das Strukturspannungskonzept behandelt, aber auch gute Hinweise gibt, wie man den Spannungskonzentrationsfaktor aus der eigenen FEM Berechnung ableiten kann: TU München Abhandlung
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Lochleibungsspannungen beim Ermüdungsnachweis 19 Jul 2018 09:19 #63554

  • cebudom
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  • Was nicht passt - wird passend gemacht !
@Bealdor: Danke ! Da habe ich auch was dazugelernt :P

Wusste nicht dass das "Strukturspannungskonzept" heißt. Ich wusste nicht das das im EuroKot schon Einzug gefunden hat. Diese Art der Nachweisführung war mir bis jetzt nur im Maschinenbau bekannt.

Danke für den Literaturtipp, habe nun ein neues Thema mit dem ich mich am Wochenende beschäftigen kann :P
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Lochleibungsspannungen beim Ermüdungsnachweis 19 Jul 2018 18:03 #63557

  • cebudom
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  • Was nicht passt - wird passend gemacht !
@Bealdor:
Am Ende der Präsentation steht schön geschrieben:
Ermüdungsgerecht Konstruieren 
 
•Konstruktive Gestaltung so wählen, dass weitgehend das 
Nennspannungskonzept angewendet werden kann. 
 
•Details, die sich auf Basis des Nennspannungskonzeptes nachweisen 
lassen, immer auch mit diesem bemessen!

@omega
in der DIN EN 1993-1-9 gibt es schon Regelungen zu SL-Verbindungen (Tabelle 8.1, Konstruktionsdetails 13 und 15). Ich überlege gerade ob ich für eine bestimmte Aufgabenstellung besser eine geschweißte oder eine geschraubte Ausführung wähle.
Ich kenne jetzt deine Details nicht, aber ich denke beides ist zulässig. Ich wollte vorher auf das hinaus, dass ich bei Ermüdungsbeanspruchung die Schraub-Verbindungen grundsätzlich vorgespannt ausführen würde (GV statt SL). Damit überträgst du die Querkraft durch Reibung statt durch Lochleibung.

PS: Edit ging nicht
Letzte Änderung: 19 Jul 2018 18:03 von cebudom.
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