DIH Solutions - Dienstleistungen im Ingenieurswesen
Konstruktion - Statik - Strukturberechnung
Bauteiloptimierung - Bauwerksprüfung
DIH Solutions, Geschäftsführer Jan-Uwe Lange, Dipl.-Ing. (FH) Maschinenbau - Konstruktion - Berechnungsingenieur
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Vereinfacht hier erklärt!
Was ist statische und was ist zeitliche Festigkeit?
Die statische Festigkeit wird unter Laborbedingungen aus
einer Reihe von gleichen Testläufe (zeitlich gleichbleibende
Belastungsgeschwindigkeit) mit anschließender stoch-
metrischer Auswertung als gemittelter Wert bestimmt und
in Tabellen als Rm.N = Mindest-Zugfestigkeit oder als Re.N
für Streckgrenze bzw. Rp02.N für Proportionalgrenzwert
angegeben. Diese Angaben sind Ausgangspunkte für die
Auslegung von Bauteilen. Die statische Festigkeit stellt eine
Festigkeit dar, bei der ein Werkstoff eine gewisse materielle
Eigenschaften aufweist: Rm.N = Bruchgrenze. Als Re.N
bzw Rp02.N werden für Grenzzustände bis zu denen ein
Werkstoff sich belasten lässt bezeichnet. Nach der Weg-
Nahme der Belastung entspannt sich der Werkstoff wieder.
Darüber hinaus belastete Werkstoffe behalten plastische
Verformungen bei – sie beulen aus oder knicken ein oder
nehmen einen anderen stabilen Zustand ein -> z.B. Bruch.
Das kann schlagartig geschehen - Prinzip des „Knackfrosch“
-Effekt -durchschlagendes Beul-Verhalten – kleine Ursache
aber große Wirkung !
Bei den zeitlichen Festigkeiten sprechen wir von Werkstoffkennwerten unter zeitlich
veränderte Betriebslasten – den Lastspielen, die eine schwellenden und/oder
wechselnden Charakteristik auf eine Baustruktur haben. Hier ist nicht die maximale
Belastung in Form einer einzelnen Lasts-Pannung ausschlag-gebend sondern die
Anzahl von Spannungsamplituden in ihrer Größe und Verteilung in Bezug auf einen
oder mehreren Stellen einer Konstruktion. Die Summe aller Schädigungen führt dann
zum Kollaps des Bauwerkes, der somit früher oder später eintreten wird. Kein Bauwerk
ist für die Ewigkeit bestimmt. Bestimmt wird die Lebensdauererwartung durch eine
akkumulierte Schadensanalyse für eine Position an einem Bauwerk.
Alle zeitlichen Festigkeiten müssen unter dem Augenmerk einer zeitlichen Belastung
betrachtet werden!! Hier unterscheiden sich die materiellen
Festigkeitswerte sehr stark.Die Angabe einer statischen
Festigkeit kann hier trügerisch sein, da die Belastbarkeit
unter dynamischen niedriger ausfällt und bei ruck- oder
schlagartigen Belastungen nochmals um ein vielfaches
geringer ist.
Beispiel: Abseil (HMS) Karabiner aus EN AW 70xx Material
Materialzustand (T…,H…) leider nicht genannt:
20kN im geschlossenen Einsatz bis zu 40% weniger!
(Quelle: Testversuche Alpenverein, TU Zürich)