Strukturspannungen an Kreishohlprofilknoten – Methoden im Vergleich

Zur Bewertung der Ermüdungsfestigkeit von Hohlprofilknoten wird bevorzugt das Strukturspannungskonzept herangezogen. Die Bestimmung der entsprechenden Beanspruchungskennwerte kann grundsätzlich anhand verschiedener Methoden erfolgen. Diesbezüglich wird überwiegend die Methode der Oberflächenextrapolation angewandt, welche in normativen Regelwerken fest verankert ist. Im Rahmen des Beitrags wird neben diesem etablierten Verfahren das Konzept der Innenlinearisierung näher erläutert, da hierzu in einschlägigen Regelwerken nur weniger detaillierte Anwendungshinweise formuliert sind. Darüber hinaus wird ein alternativer Ansatz vorgestellt, der es prinzipiell ermöglicht, Strukturspannungen direkt dem Berechnungsmodell zu entnehmen. Um eine aussagekräftige Bewertung der Vergleichbarkeit und Allgemeingültigkeit der Verfahren vornehmen zu können, wurden Untersuchungen an K‐, Y‐ sowie KK‐Knoten durchgeführt. Die Ergebnisse werden abschließend gegenübergestellt.

For the assessment of the fatigue strength of tubular joints, the structural stress concept is predominantly used. The structural stress can be determined using various methods. In this regard, the surface extrapolation method is mainly applied. Accordingly, this procedure is well established in normative specifications. In the frame of this contribution, in addition to this approach, the concept of through‐thickness linearization is elucidated, as only less detailed application guidelines are provided in the relevant standards. Furthermore, an alternative approach is presented, which in principle allows a direct extraction of structural stresses from the computational model. In order to assess the comparability and the validity of this methods, investigations were conducted on K‐, Y‐, and KK‐joints. The results are subsequently compared.