Niederfrequente Ermüdungsbelastung und Nachweiskriterien für Ermüdung in den Europäischen Normen

Die derzeit vorliegenden Entwürfe der Vorschriften (1) und (2) werden in den meisten europäischen Ländern als erster Schritt zur Vereinheitlichung der Berechnungs- und Bemessungsverfahren im Stahlbau angesehen. Die Vorschriften greifen dabei verstärkt auf plastische Berechnungsverfahren zurück, ohne jedoch die Problematik der niederfrequenten Ermüdung zu brücksichtigen. Die Zusammenhänge der niederfrequenten Ermüdung, die im elastoplastischen Bereich als eine der Hauptversagensursachen bei Stahlkonstruktionen gilt, sollen (entsprechend dem Programm zur Entwicklung der Eurocodes) erst zum Abschluß einer endgültigen Version des EC 3 behandelt werden. Da die Nachweisbedingungen gegen Ermüdung des EC 3 auch für Bereiche niederfrequenter Belastungen gelten, bezieht sich dieser Beitrag auf die Verifizierung im niederfrequenten und mittleren Belastungsbereich. Die Auswertung von Versuchsergebnissen erfordert das Lösen der Probleme, die im Zusammenhang mit stochastischen Ermüdungskurven auftreten. Letztere werden bei der Ermittlung der Ermüdungsfestigkeit im Rahmen der Bemessung von Stahlkonstruktionen häufig als Hilfsmittel herangezogen. Die sich abschließend ergebende Gleichung der nichtlinearen hyperbolisch verlaufenden Kurve erwies sich in einem weiten Bereich der Lebensdauer zur Ermittlung der Ermüdungsfestigkeit als geeignet. Die Kurve genügt gleichzeitig den Randbedingungen in den Bereichen der niederfrequenten und hohen Belastungen.