Erweiterung der DASt‐Richtlinie 026 um höchstfeste Baustähle und Berücksichtigung geometrischer Fertigungsimperfektionen

Der Einsatz höchstfester Stähle bringt bei hoch beanspruchten Stahlkonstruktionen zahlreiche Vorteile mit sich. Bei ermüdungsbeanspruchten Konstruktionen führt die derzeitige Ausgestaltung der Ermüdungsnachweise in den einschlägigen Regelwerken, die die Kerbfalleinordnung unabhängig von der Werkstofffestigkeit vornehmen, jedoch zu einer limitierten Nutzbarkeit dieser Werkstoffe unter ermüdungsrelevanten Beanspruchungen. Durch den Einsatz höherfrequenter Hämmerverfahren (HFH) zur Schweißnahtnachbehandlung lässt sich die Ermüdungsfestigkeit geschweißter Verbindungen signifikant erhöhen, wohingegen dieser Effekt mit steigender Festigkeit des Grundwerkstoffs weiter zunimmt. Im Rahmen des Forschungsprojekts P 1505 wurde der Einfluss der HFH‐Nachbehandlung auf die Ermüdungsfestigkeit höchstfester Baustähle bis S960 untersucht. Besonderes Augenmerk galt dabei auch geometrischen Fertigungsimperfektionen außerhalb der zulässigen Grenzen gemäß Bewertungsgruppe B der DIN EN ISO 5817. Ziel der Untersuchungen ist die wissenschaftlich fundierte Erweiterung der im Jahr 2019 veröffentlichten DASt‐Richtlinie 026 sowie des neuen Anhangs F in FprEN 1993‐1‐9, um eine wirtschaftliche Ermüdungsbemessung von HFH‐behandelten Schweißverbindungen aus höchstfesten Stählen zu ermöglichen.

The use of ultra‐high‐strength steels offers numerous advantages for heavily loaded steel structures. However, in fatigue‐loaded structures, the current standards for fatigue design lead to a limited exploitation of these steels under fatigue loading conditions since the FAT‐classification is conducted independently of material strength. The application of high frequency mechanical impact treatment (HFMI) as a post‐weld treatment method can significantly enhance the fatigue strength of welded joints. This beneficial effect even increases with an increasing material strength. As part of the research project P 1505, the influence of HFMI treatment on the fatigue strength of ultra‐high‐strength structural steels up to a steel grade S960 was investigated. Particular attention was given to geometric manufacturing imperfections that exceed the permissible limits defined by quality level B of EN ISO 5817. The objective of this study is to provide a scientifically substantiated basis for extending the DASt Guideline 026, published in 2019, as well as the new Annex F of FprEN 1993‐1‐9. This extension aims to enable an economical fatigue design of HFMI‐treated welded joints made of ultra‐high‐strength steels.