HFH-Nachbehandlung höchstfester Baustähle - Erweiterung der DASt-Richtlinie 026 - Kerbfalleinstufung unter Berücksichtigung geometrischer Fertigungsimperfektionen

Bei hochbeanspruchten Stahlkonstruktionen wie Windenergieanlagen oder Brücken ist der Einsatz höchstfester Baustähle interessant, allerdings wird bei diesen Bauwerken meist der Ermüdungsnachweis maßgebend. Die in den zu verwendenden Regelwerken angegebenen Kerbfälle sind unabhängig von der Werkstofffestigkeit, sodass der Einsatz hoch- oder höchstfester Stähle bei einer Dominanz des Betriebsfestigkeitsnachweises keine Vorteile bei diesen Konstruktionen bietet. Durch den Einsatz einer Schweißnahtnachbehandlung mit höherfrequenten Hämmerverfahren (HFH) kann die Ermüdungsfestigkeit geschweißter Verbindungen jedoch entscheidend erhöht werden. Dabei zeigen alle bisherigen Untersuchungen eine zunehmende Effektivität der HFH-Verfahren mit steigender Werkstofffestigkeit. Die neue DASt-Richtlinie 026 regelt die Ermüdungsbemessung von Kerbdetails aus den Stahlsorten S235-S700 für die Anwendung von HFH-Verfahren. Die Erweiterung auf höchstfeste Stähle bis S960 steht noch aus. Ebenso ist der Umgang mit geometrischen Imperfektionen außerhalb der Grenzwerte der Schweißnahtbewertungsgruppe B gemäß ISO 5817 bislang nicht geregelt. Im laufenden AiF-FOSTA-Forschungsprojekt 21410 BG (P 1505) sollen die Grundlagen für eine Erweiterung der DASt-Richtlinie 026 auf höchstfeste Stähle bis S960 gelegt und der Einfluss von erhöhten Fertigungsimperfektionen auf die Ermüdungsfestigkeit HFH-behandelter Schweißnähte gezielt untersucht werden. Im Folgenden wird das Vorhaben vorgestellt und erste Projektergebnisse gezeigt.

HFMI-treatment of ultrahigh-strength steels - extension of the DASt-guideline 026
In the case of highly loaded steel structures such as wind towers or bridges, the use of newer ultra-high-strength structural steels is interesting, but the fatigue verification is usually decisive for these structures. Standards and guidelines specify detail categories for fatigue assessment that are independent of material strength, so there is no benefit regarding the use of high-strength steels in fatigue loaded structures. By using post-weld treatment by high-frequency mechanical impact treatment (HFMI), the fatigue strength of welded joints can be increased to a great extent. Previous investigations show an increasing effectiveness of HFMI-treatment with increasing material strength. The new DASt-guideline 026 gives rules for the fatigue assessment of constructional details made of steel grades reaching from S235 to S700 after the application of HFMI-treatment. An extension for steels up to a steel grade of S960 is pending and geometric imperfections exceeding weld quality level B of ISO 5817 are not covered yet. The objective of the current AiF-FOSTA project 21410 BG (P 1505) is to develop the basis for an extension of the DASt-guideline 026 for high strength steels up to a steel grade of S960 and to investigate the influence of increased imperfections on the fatigue strength of HFMI-treated welds. Therefore, experimental investigations are carried out on constructional details with and without imperfections. Moreover, the influence of various imperfections is analysed numerically. In the following, the project is presented and first project results are shown.