Zur Abminderung der Knotentragfähigkeit von Hohlprofilknoten aus hochfesten Kreishohlprofilen

Unserem Freund und Kollegen Herrn Prof. Dr. Eur.-Ing. Ram Puthli gewidmet
Die Verwendung von Stählen mit Streckgrenzen bis zu fy = 690 N/mm2 (S690) für geschweißte Hohlprofilknoten wird derzeit aufgrund des Fehlens ausreichend abgesicherter Bemessungsregelungen behindert. Die Bemessungsempfehlungen der DIN EN 1993-1-8 basieren auf experimentellen und numerischen Untersuchungen unter Verwendung der allgemeinen Baustähle S235H und S355H. Auf Grundlage weniger detaillierter Untersuchungen über das Tragverhalten von Hohlprofilknoten aus hochfesten Stählen ist für Knoten aus Querschnitten mit einer Streckgrenze zwischen 355 N/mm2 < fy ≤ 460 N/mm2 eine Abminderung auf 90 % des Bemessungswerts des Knotenwiderstands in der DIN EN 1993-1-8 enthalten. In der DIN EN 1993-1-12 wird die Abminderung für Knoten aus Querschnitten mit noch höherfesten Stahlsorten mit Streckgrenzen zwischen 460 N/mm2 < fy ≤ 700 N/mm2 sogar auf 80 % reduziert. Für Knoten aus derart hochfesten Querschnitten sind jedoch keine systematischen Untersuchungen bekannt. Beide Abminderungsbeiwerte sind von der Geometrie der Knoten und von der Beanspruchungsart unabhängig.
Im Rahmen des von der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA) geförderten Projekts P715 und des dem Comité International pour le Développement et l'Etude de la Construction Tubulaire (CIDECT) geförderten Projekts 5BT wurden erforderliche Abminderungen ermittelt und auf Einflüsse der Streckgrenze und der Knotengeometrie hin überprüft.

About the reduction of the joint bearing capacity of high strength circular hollow section.
The use of high strength steels with yield strengths up to fy = 690 N/mm2 (S690) for welded hollow section joints is hampered due to the lack of adequate provisions in design standards. The design recommendations of DIN EN 1993-1-8 are based on experimental and numerical investigations using steel grades S235H or S355H. Based upon the few detailed experimental investigations available dealing with the load carrying behavior of connections made of high strength steels DIN EN 1993-1-8 gives a reduction factor of &agr; = 0.9 to the design formulae for joints made of steels with yield strengths 355 N/mm2 < fy ≤ 460 N/mm2. In DIN EN 1993-1-12 this reduction factor is further reduced to &agr; = 0.8 for joints with yield strengths 460 N/mm2 < fy ≤ 700 N/mm2 without any testing results. Both reduction factors are independent of the geometry and type of loading of the joints. In the framework of two research projects funded by the Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA) and the Comité International pour le Développement et l'Etude de la Construction Tubulaire (CIDECT) the necessary reduction factors are verified.