Ermüdungsverhalten von Mobilkranbauteilen aus hochfesten Baustählen

Hochfeste Baustähle mit 960 bzw. 1100 MPa Mindeststreckgrenze ermöglichen durch Leichtbauweise eine Verringerung der Investitions‐ und Betriebskosten von Mobilkranen. Bei der Bemessung von Kranen mit diesen Stählen besteht für die zyklische Belastung jedoch große Unsicherheit hinsichtlich ertragbarer Spannungen und der Lebensdauer bei wichtigen Kranbauteilen. In dieser Arbeit wurde erstmalig das Betriebsfestigkeitsverhaltens von Kranbauteilen unter realistischen Belastungs‐Zeit‐Zyklen aus dem Kranbetrieb untersucht. Die Ergebnisse liefern hierzu wichtige Informationen, wonach die Lebensdauer auch bei hohen angewendeten Spannungen wenigstens 20 Jahre für beide untersuchten Stähle beträgt. Es wird gezeigt, daß weitere Verbesserungen der Betriebsfestigkeit um bis zu 50% durch Nachbehandlung der Schweißnähte, Zähigkeitsverbesserung des Grundwerkstoffes und konstruktive Umgestaltung der Bauteile möglich sind. Mittels auf der Bruchmechanik basierenden Rechenmodellen wird in der vorliegenden Arbeit ein neues Werkzeug bereitgestellt, mit dem das Betriebsfestigkeitsverhalten von Kranbauteilen unter verschiedenen Aspekten und Einflußgrößenkombinationen in Übereinstimmung zu gemessenen Werten abgeschätzt werden kann. Für die Praxis können wichtige Handlungsempfehlungen und Hinweise für den verstärkten Einsatz und die Ausnutzung hochfester Baustähle im Mobilkranbau gegeben werden. Inspektionsintervalle und ‐inhalte können neu festgelegt werden.