Ein hochlagenorientiertes und duktilitätsgesteuertes Stahlgütewahlkonzept

Die europäischen Stahlbaunormen enthalten ein vereinfacht aufbereitetes Modell der Stahlsortenwahl zur Vermeidung von Sprödbruch (DIN EN 1993-1-10), das auf einem bruchmechanischen Zähigkeitsnachweis in der Tieflage basiert. Für die eindeutige Charakterisierung des Materialverhaltens von ferritischen Baustählen ist jedoch die Entwicklung der Zähigkeitseigenschaften über den vollständigen Temperaturbereich und damit auch das Hochlagenverhalten entscheidend. Letzteres beeinflusst das Duktilitätsvermögen des Werkstoffs und damit seine Fähigkeit zur plastischen Umverteilung, was insbesondere bei festigkeitskontrollierten Versagensarten bei der Bemessung im Grenzzustand der Tragfähigkeit implizit als gegeben vorausgesetzt wird. Die in DIN EN 1993-1-1 in dieser Hinsicht existierenden Duktilitätskriterien werden als unzureichend angesehen, da sie weder mechanisch eindeutig zu begründen sind, noch aus dem Hochlagenverhalten abgeleitet werden können. Ähnliches gilt für den in Deutschland für dickere Bleche einiger Stahlsorten noch zu erbringenden Aufschweißbiegeversuch nach SEP 1390. Als Grundlage der Stahlgütewahl für die verformungsgesteuerte Bemessung wurde in diesem Sinne ein zähigkeitsorientiertes Modell zur Werkstoffwahl entwickelt, mit dem sich Hochlagenanforderungen in Form von Hochlagenkerbschlagwerten KVUS zur Einstellung eines notwendigen Duktilitätsniveaus quantifizieren und ferner Hochlage und Übergangsbereich mit der Tieflage verknüpfen lassen.