Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit von Hohlprofil‐K‐Knoten mittels formoptimierter Knotenbleche

Die Ermüdungsfestigkeit von Tragwerken aus rechteckigen (RHS) und kreisförmigen Hohlprofilen (CHS) ist durch inhomogene Steifigkeitsverteilungen in den Verbindungsbereichen von Streben und Gurten gekennzeichnet, die zu hohen Spannungskonzentrationsfaktoren (SCF) führen. Mithilfe dieser SCFs in Verbindung mit Ermüdungsfestigkeitskurven kann ihre Lebensdauer abgeschätzt werden. Im Rahmen des Forschungsprojekts FOSTA P1442 wurden experimentelle und numerische Untersuchungen zur Ermüdungsfestigkeit an K‐Knoten aus hochfesten Hohlprofilen mit formoptimierten Knotenblechen durchgeführt. Durch den Einsatz von Knotenblechen wird die Ermüdungsfestigkeit von K‐Verbindungen erhöht, indem die Lage des Hotspots in Bereiche mit geringeren Spannungen verlagert wird. Zu diesem Zweck wurden drei verschiedene Knotenblechgeometrien an unterschiedlichen RHS‐ bzw. CHS‐Geometrien untersucht. Der SCF der drei Knotenblechgeometrien wird mit dem SCF herkömmlicher K‐Knoten auf Grundlage der numerischen Untersuchungen verglichen. Abschließend wird eine Empfehlung für den praktischen Einsatz der Knotenblechgeometrien ausgesprochen.