Kostenloses Tool · EN 1993-1-9 §7–8

EN 1993-1-9 Ermüdungsnachweis-Rechner

Führen Sie Ermüdungsnachweise für geschweißte und geschraubte Stahldetails nach EN 1993-1-9 durch. Wählen Sie einen Kerbfall (Tabellen 8.1–8.10), geben Sie den Bemessungsspannungsschwingbreite Δσ und die Spiel­zahl ein, und der Rechner liefert NR, Ausnutzung η und ein BESTANDEN / NICHT BESTANDEN Ergebnis mit dem maßgebenden S-N Ast.

log Δσ (MPa) log N (cycles) Δσ_D Δσ_L 5×10⁶ 10⁸ m=3 m=5 Δσ_C @ 2×10⁶
log N = log am − m · log Δσ   [EN 1993-1-9 §7]   |   D = Σ(ni/Ni) ≤ 1.0   [Palmgren-Miner §4]
Eingaben
Wählen Sie die Konstruktionskategorie, die Ihrem Detail am besten entspricht (Tabellen 8.1–8.10).
Δσ_C ist die charakteristische Spannungsschwingbreite bei N = 2×10⁶ Spielen. Höherer Δσ_C = bessere Ermüdungsklasse.
1,00 schadenstolerant/gering; 1,15 schadenstolerant/hoch oder betriebsfest/gering; 1,35 betriebsfest/hoch.
Konstante Amplitude: einzelner Δσ + N_Ed Spiele. Variable Amplitude: bis zu 10 Spannungsblöcke, Palmgren-Miner Σ(n_i/N_i) ≤ 1,0.
Konstante Amplitude der aufgebrachten Spannungsschwingbreite. Inkl. γ_Ff = 1,0 für Stahl (EN 1993-1-9 §3.2).
Anzahl der Spannungsschwingbreiten-Spiele über die Bemessungslebensdauer. Typisch Kranbahnträger 2×10⁶, Straßenbrücke 2×10⁶.
Ermüdungsergebnisse
412.0%
Ausnutzung η η
NICHT BESTANDEN — Ermüdungsgrenzwert überschritten
Δσ_C (MPa bei 2×10⁶) 80 MPa
Δσ_D — CAFL bei 5×10⁶ (MPa) 58.94 MPa
Δσ_L — Schwelle bei 10⁸ (MPa) 32.37 MPa
Zulässige Spielzahl N_R 485,450
S-N Ast m3
Kerbfallklasse erhöhen, Spannungsschwingbreite oder Spielzahl reduzieren.
① Kerbfall Δσ_C
Δσ_C = 80 MPa (detail T8.3-80)
② Bemessungsfestigkeit Δσ_C,d = Δσ_C / γ_Mf
Δσ_C,d = 80 / 1.35 = 59.26 MPa
③ CAFL Δσ_D (bei N_D = 5×10⁶)
Δσ_D = 80 × (2/5)1/3 = 58.94 MPa
④ Schwellenwert Δσ_L (bei N_L = 10⁸)
Δσ_L = 58.94 × (5/100)1/5 = 32.37 MPa
⑤ Auswahl S-N Ast
Neigung m=3 (N ≤ 5×10⁶)
⑥ Zulässige Spielzahl N_R
N_R = 485,450 cycles
⑦ Ausnutzung η = N_Ed / N_R (oder D für Spektrum)
η = 2000000 / 485450 = 4.1199
⑧ Ergebnis
✗ FAIL — η = 4.1199 > 1.00
γ_Mf-Werte aus EN 1993-1-9 Tabelle 3.1. Nationale Anhänge (NL, FR, IT) erhöhen den schadenstoleranten Mindestwert auf 1,15.
Berechnungsnachweis exportieren
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Ermüdungsnachweise über den gesamten Planungssatz
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Häufig gestellte Fragen

Was ist die EN 1993-1-9 S-N-Kurve?

Die S-N-Kurve für einen Kerbfall Δσ_C hat zwei log-lineare Äste: Neigung m=3 für N ≤ 5×10⁶ Spiele und Neigung m=5 für 5×10⁶ < N ≤ 10⁸. Die Dauerfestigkeit Δσ_D tritt bei N_D = 5×10⁶ auf, der Schwellenwert Δσ_L bei N_L = 10⁸.

Wie funktioniert die Palmgren-Miner-Regel?

Bei variabler Amplitude darf die kumulierte Schädigungssumme D = Σ(n_i/N_i) nicht größer als 1,0 sein. Jedes Band trägt n_i/N_i bei, wobei n_i die aufgebrachten Spiele und N_i die zulässigen Spiele aus der S-N-Kurve bei dieser Schwingbreite sind.

Was ist γ_Mf und wie wähle ich ihn?

γ_Mf ist der Teilsicherheitsbeiwert für die Ermüdungsfestigkeit nach EN 1993-1-9 Tabelle 3.1. Verwenden Sie 1,00 für schadenstolerante Details mit geringen Folgen. Verwenden Sie 1,35 für betriebsfeste Bemessung mit hohen Versagensfolgen. Zwischenfälle verwenden 1,15.

Welchen Kerbfall verwende ich für eine Querstumpfnaht?

Nach EN 1993-1-9 Tabelle 8.3: Vollausschmelzung geschliffen und ZfP-OK → Δσ_C = 112 MPa; Vollausschmelzung mit Nahtüberhöhung ≤10% → 100 MPa; Schweißbadsicherung entfernt → 90 MPa; Schweißbadsicherung verbleibt → 80 MPa; Teilausschmelzung → 71 oder 63 MPa.

Wie beurteile ich Kranbahnträger?

Für Kranbahnträger verwenden Sie das λ-Verfahren (EN 1993-1-9 §6.2): Δσ_E,2 = λ × Δσ_p. Vergleichen Sie dann Δσ_E,2 ≤ Δσ_C/γ_Mf. Klasse Q1-Krane verwenden typisch λ ≈ 0,52, Klasse Q3 λ ≈ 0,79.