Sicherheit, Robustheit, Duktilität, Ermüdungssicherheit und Dauerhaftigkeit der Tragwerke - eine Grundsatzdiskussion

Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Graße zur Vollendung des 80. Lebensjahres gewidmet
Wissenschaftler und Ingenieure bauen immer auf Wissen und Erfahrungen vorheriger Generationen auf. Deshalb ist es ein großes Glück, wenn man ein wichtiges Stück auf dem oft schwierigen Weg der Erkenntnis geführt wurde. Dies verpflichtet zu großem Dank.
Robustheit, Duktilität und Dauerhaftigkeit sollte der Ingenieur neben der Zuverlässigkeit immer im Hinterkopf haben, wenn er ein Tragwerk entwirft. Deshalb werden die Grundlagen des Sicherheitskonzepts für Tragwerke in Verbindung mit diesen wichtigen Einflussgrößen werkstoffübergreifend diskutiert. Hauptziel des Aufsatzes ist, die im Titel angesprochenen und oft unabhängig voneinander diskutierten Aspekte qualitativ aus Sicht des Bauingenieurs darzustellen und quantitative Verknüpfungen herauszuarbeiten.
Es wird erläutert, wie die erforderliche Bauteil-Zuverlässigkeit - als Zielwert der Bemessung sowie aktuell häufig auch der Nachrechnung - innerhalb eines Tragsystems, abhängig von dessen Redundanzen und der Duktilität der Bauteile, ohne Minderung der Ziel-Zuverlässigkeit des Tragwerks rechnerisch modifiziert werden kann. Die Theorie zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit der vorhandenen Duktilität eines Bauteils wird für den allgemeinen Fall hybrider Bauteile angegeben und damit die Grundlage beschrieben, wie duktiles Verhalten gegenüber verformungsarmem Verhalten hinsichtlich der erforderlichen Sicherheitsbeiwerte abzustufen ist. Weiterhin wird dargelegt, wie ausreichende Duktilität der Bauteile als notwendige Bedingung für die Ausnutzung von Umlagerungsvermögen innerhalb des Tragsystems direkt in die Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit des Tragsystems einfließen kann.

Safety, robustness, ductility, fatigue safety and durability of building structures - a basic discussion
Robustness, ductility and durability should always be kept in mind by the engineer in addition to safety during designing a structure. Therefore, the basics of the reliability concept for structures in connection with these important influencing factors are discussed across materials. The main aim is to qualitatively discuss the aspects presented in the title, often discussed independently of each other, from the point of view of the civil engineer and to work out quantitative links.
It is explained how the required reliability of the member - as a target value of the design as well as the recalculation - within the structure, depending on its redundancies and the ductility of the members, can be modified without reducing the target reliability of the structure. The theory for the direct reliability calculation of the ductility is given for the general case of hybrid members, which is the basis to regrade ductile against deformation-poor behavior. Furthermore, it is explained how sufficient ductility of the members as a necessary condition for the utilization of rearrangement within the system can be yielded directly into the calculation of probability of failure of the structure.