Hochlagenzähigkeit von Baustählen

Overview

Bekanntermaßen können normal- bzw. unlegierte Baustähle bei niedrigen Temperaturen spröde versagen. Demgegenüber wird unterstellt, dass diese Stähle bei Raumtemperaturen, der so genannten Hochlage, duktil versagen, also kein Versagen ohne Vorankündigung auftritt. Neueste Erkenntnisse zeigen aber, dass für die im Hochbau eingesetzten Baustähle die Annahme eines duktilen Versagens nicht immer gilt. So wurden Schäden an Stahltragwerken festgestellt, die auf ein nicht duktiles Versagen der Baustähle bei Raumtemperaturen zurückgeführt werden konnten. Weiterführend wurde festgestellt, dass seitens der Produktnormen für unlegierte Baustähle Grenzwerte für Kerbschlagarbeiten definiert sind, die für ein duktiles Versagen in der Hochlage nicht ausreichen. Vor diesem Hintergrund wurde bei der Novellierung der technischen Richtlinien im Stahlbau der Mindestwert der erforderlichen Kerbschlagarbeit für dynamisch beanspruchten Stahltragwerke signifikant erhöht, da nur dadurch die Grundlagen der Bemessung von Stahlbauten erfüllt wird. Die Änderung hat zur Folge, dass die bislang eingesetzten Baustähle zukünftig nicht mehr, sondern nur noch hochlegierte thermomechanisch gewalzte oder normalisierend geglühte Baustähle verwendet werden dürfen. Deren Herstellung und die für die Herstellung erforderlichen Legierungsbestandteile sind ökonomisch und ökologisch als sehr kritisch zu bewerten. Für die Stahlzulieferer bedeutet die Normenänderung, dass bisherige Produkt- und Prozessketten nicht aufrechterhalten werden können und bestimmte, etablierte Baustähle unzulässig sind. Bemerkenswert ist, dass die Normenänderung ohne frei zugängliche, wissenschaftliche Untersuchungen erfolgt ist. Im geplanten Vorhaben soll deshalb der Temperatureinfluss auf die Zähigkeit von zwei handelsüblichen, unlegierten Baustählen experimentell untersucht werden. Die Ergebnisse werden in bestehende numerische Berechnungsmodelle einfließen und ermöglichen den Transfer auf weitere Baustahlgüten - und -sorten.