S355JR oder S355J2 Teil 2

Welcher Stahl soll es sein – S355 JR oder J2? Teil 2

Beim letzten Mal haben wir über den Charpy-Test gesprochen. Dieses Mal gehen wir zu ….

SCHRITT FÜR SCHRITT…

Der #Eurocode legt fest, welche Energie das Prüfstück aus Stahlstab haben sollte. Sie beträgt 27 J und für diese Energie wird der Stahl bei verschiedenen Temperaturen getestet, bis er unter dynamischer Belastung bricht. Wir haben also bereits zwei Variablen: die Energiemenge, die den Stab brechen lässt, und die Auslegungstemperatur. Aber es gibt noch eine dritte – die Dicke. Die Bruchzähigkeit nimmt mit zunehmender Dicke des Materials ab. Mit anderen Worten: Ein dickeres Blech ist weniger bruchfest als ein dünnes. Wir werden uns das nächste Mal mit den Einzelheiten dieses Phänomens befassen…. Für den Moment – glauben Sie mir ?

Die Auslegungstemperatur für ein Gebäude hängt von der Lage der Stahlelemente ab – ob sie sich im Innen- oder Außenbereich befinden. Für Innenbereiche kann, sofern nicht anders angegeben, eine Temperatur von etwa -5*C angegeben werden. Für Außenbereiche – detaillierte Kriterien sind in der NA zu EN 1991-1-5 zu finden. Für Polen ist dies in der NA als Karte dargestellt – wie oben mit einer Karte von Polen abgebildet. Für Wrocław (Polen) ist es -32*C.

OK, das war’s – Eingangsdaten gesammelt. Wie geht es nun weiter?

Tabelle 2.1 der EN 1993-1-10 gibt die maximal zulässige Elementdicke in [mm] an, unter Berücksichtigung der Stahlsorte (S235/S275/S355…), der erforderlichen Mindestbremsenergie (typischerweise 27J), des #Spannungsniveaus (d. h. wie viel Spannung im Element vorhanden ist, wenn die Bemessungslast aufgebracht wird) – 0,75fy/0,5fy/0,25fy und der #Bemessungstemperatur.

Schauen wir uns also an, welche maximal zulässige Dicke „im Freien“ für S355JR-Stahl in der Stadt Wrocław, Polen, für eine mit 0,75fy belastete (und daher sehr stark belastete) Säule angewendet werden kann:

Sie beträgt nur 15 mm, so dass bei S355JR-Stahl die maximale Säulenabmessung nur HEB200 beträgt. Im Vergleich dazu beträgt bei S355J2 die maximale Dicke 40 mm (also HEM320).

Dies ist ein großer Unterschied!

Die polnische NA zu EN 1993-1-10 bietet keine weiteren Optionen für die Zuweisung einer Stahlsorte. Dies gilt nicht für BS-EN 1993-1-10 und die Veröffentlichung SCI P419, die eine andere Zuordnung der Stahlsorte zulässt, wenn die Belastung des Bauwerks quasistatisch ist (d. h. der größte Teil der Belastung stammt aus Eigenlasten und nicht aus Verkehrslasten/Windlasten):

SCI P419:

Für NA BS-EN würde diese Mindestdicke für S355JR sogar 54 mm betragen (statt 15 mm). Dies kann als ein wertvolles Upgrade betrachtet werden. Bei S355J2 könnten es bis zu 200 mm sein! Hier geht es um dynamische Lasten und Sprödbruch – bei quasistatischen Lasten sind die Anforderungen viel geringer.

Wir werden in Kürze über Sprödigkeit sprechen.