Bruchmechanische Methoden im Sicherheitssystem des Stahlbaus

Bruchmechanische Methoden haben im Stahlbau Fuß gefasst, um die Sicherheit von Tragwerken nicht nur hinsichtlich ihrer Festigkeit, sondern auch hinsichtlich ihrer Zähigkeit nachweisen zu können. Zähigkeitsnachweise sind erforderlich, wenn ausreichende Sicherheit gegenüber Sprödbruch erzielt werden muss. Für standardisierte Fälle führt der Zähigkeitsnachweis zu einfachen Verfahren der Stahlgütewahl, z.B. nach Teil 1.10 der EN 1993 oder nach EN 13445. Diesem Zähigkeitsnachweis liegen Werkzeuge der Bruchmechanik zugrunde, die nicht nur im konstruktiven Stahlbau, sondern auch im Behälterbau im Rahmen der Europäischen Vereinheitlichung der technischen Regelwerke harmonisiert sind. Die neuen Methoden der Stahlgütewahl führen nicht nur zu sicheren Entscheidungen für die Wahl von Werkstoff und Bauteilgestaltung, sie erhöhen gegenüber den früheren empirischen Verfahren auch die Wirtschaftlichkeit durch die Verwendbarkeit größerer Blechdicken und höherer Stahlfestigkeiten. Die Methoden der Stahlgütewahl gelten bislang für das Temperaturübergangsverhalten der Zähigkeit, jedoch noch nicht für das Hochlageverhalten. Hochlagennachweise sind aber besonders dort, wo Tragfähigkeitsnachweise mit der Annahme der Bildung plastischer Zonen geführt werden, z.B. bei Erdbebenbeanspruchung und in Fällen von Sondereinwirkungen wie Anprall und Explosion, von großer Bedeutung. Hier gibt es in Deutschland bislang nur ein empirisches Prüfverfahren, den Aufschweißbiegeversuch.