P 744 - Validierung und Erweiterung von Berechnungsmethoden für die Blechumformung, Betriebsfestigkeits- und Crashauslegung im Fahrzeugbau mit Stahl

P 742 - Scher-Lochleibungsverbindungen mit mehr als zwei Schrauben in Kraftrichtung hintereinander in Bauteilen aus hochfestem Stahl (S 690) Die Bemessungsregeln für die Abscher- und Lochleibungstragfähigkeit von Schraubengruppen nach Eurocode 3, Teil 1-8 basieren auf theoretischen Untersuchungen und umfangreichen Versuchen an Schraubverbindungen mit Blechen aus üblichen Baustählen S235 und S355. Aufgrund der hohen Duktilität dieser Stahlgüten erreichen schubbeanspruchte Schraubenverbindungen im Grenzzustand der Tragfähigkeit eine plastische Verteilung der Schraubenkräfte. Die im Vergleich zu üblichen Baustählen geringere Duktilität von hochfestem Baustahl wirft die Frage auf, ob ein ausreichendes Verformungsvermögen der Bleche gegeben ist und ob eine plastische Verteilung der Schraubenkräfte erreicht werden kann. Um diese Fragestellung zu beantworten sind im Rahmen des Forschungsvorhabens insgesamt 17 Traglastversuche an schubbeanspruchten Schraubenverbindungen mit drei Schrauben in Kraftrichtung hintereinander durchgeführt worden. In  Anlehnung an den Eurocode 3, Teil 1-12, der zusätzliche Regeln für die Verwendung von Stahlgüten bis S700 beinhaltet, wurden für die Versuche Bleche aus Baustahl der Güte S690 verwendet. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die nach Eurocode 3, Teil 1-8 bestimmten Anschlusstragfähigkeiten zusätzliche Sicherheiten beinhalten. Bei Versuchen mit Abscheren der Schrauben als maßgebendem Versagensmechanismus stimmen die experimentell bestimmten Traglasten unabhängig vom Rand- und Lochabstand sehr gut mit den Anschlusstragfähigkeiten nach Eurocode 3, Teil 1-8 überein. Bei Lochleibung als maßgebendem Versagensmechanismus stimmen die  Versuchsergebnisse nur für große Rand- und Lochabstände gut mit den nach Eurocode 3, Teil 1-8 bestimmten Anschlusstragfähigkeiten überein. Für kleine Rand- und Lochabstände sind die Bemessungsregeln konservativ und liefern um bis zu 27% kleinere Anschlusstragfähigkeiten. Auf Basis der Versuchsergebnisse und parallel durchgeführter numerischer Untersuchungen mit der Methode der finiten Elemente (FE) wurde ein Vorschlag für die Modifizierung der Bemessungsregeln für die Grenzlochleibungstragfähigkeit erarbeitet, der die Ausnutzung der vorhandenen Tragfähigkeitsreserven erlaubt. Die Überprüfung des modifizierten Bemessungsansatzes erfolgte anschließend mit Hilfe von FE – Parameterstudien an schubbeanspruchten Schraubenverbindungen mit drei Schrauben in Kraftrichtung hintereinander. Abschließend wurden weitere Fragestellungen zur Schraubenkraftverteilung bei schubbeanspruchten Schraubverbindungen mit mehr als drei Schrauben in Kraftrichtung hintereinander sowie zu “unausgewogenen Schraubenbildern“ und dem Autoren: D. Ungermann, S. Schneider Veröffentlichung: 2010

P 746 - Laserstrahlwarmschweißen von Vergütungsstählen während des induktiven Härteprozesses Zur Erweiterung des Anwendungsspektrums sowie zur schnelleren und sicheren Verarbeitbarkeit von Vergütungsstählen wurde ein Prozess entwickelt, der das induktive Härten und das Laserschweißen in einem Prozess kombiniert. Diese Kombination ermöglicht es, im induktiv auf Austenitisiertemperatur erwärmten Bereich des Bauteils zu schweißen, so dass eventuell während des Schweißens entstehende Spannungen nicht auftreten. Durch das „Warmschweißen“ kann die Kaltrissgefahr im Bereich der Schweißnaht vermindert und eine Entfestigung des Grundmaterials vermieden werden. Nach Beendigung des Schweißvorgangs kann darüber hinaus die Oberfläche des Bauteils mit Hilfe des Induktors im Vorschub auf eine Temperatur oberhalb von 900 °C (> Ac3) erwärmt werden. Durch eine nachlaufende Brause wird die Schweißnaht sowie der gesamte induktiv erwärmte Bereich abgeschreckt. In diesen Bereichen herrscht damit eine homogene Härteverteilung. Zur Untersuchung des Verfahrens wurde zunächst mit Hilfe von FEM- Simulationen und durch Auswahl einer geeigneten Probengeometrie ein kombinierter Härteschweißprozess ausgelegt. Die für den Prozess erforderliche Versuchstechnik wurde entwickelt und aufgebaut. Im Rahmen der Untersuchungen wurden Proben unter systematischer Variation der Prozessparameter erzeugt, die hinsichtlich ihrer Härte, Gefüge und optischen Eigenschaften validiert wurden. Die Ergebnisse der praktischen Versuche wurden mit den Simulationsergebnissen verglichen, so dass eine Anpassung des numerischen Modells erfolgen konnte. Es wurde gezeigt, dass es mit diesem Verfahren möglich ist, die Prozessdauer bei der Verarbeitung von Vergütungsstählen deutlich zu verkürzen und den Prozessablauf zu vereinfachen. Die mit dieser Methode erzeugten Schweißnähte weisen im Bereich der Schweißnaht und der WEZ eine homogene Verteilung der Härte auf. In diesen beiden Bereichen desProbekörpers konnte mit metallographischen Untersuchungen martensitisches Gefüge nachgewiesen werden. Mit Hilfe der Simulation kann eine sehr exakte Vorauslegung des Prozesses erfolgen. Das Forschungsvorhaben wurde am Laser Zentrum Hannover e. V. und am Institut für Elektroprozesstechnik, Leibniz Universität Hannover mit fachlicher Begleitung und mit finanzieller Förderung durch die Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V., Düsseldorf, aus Mitteln der Stiftung Stahlanwendungsforschung, Essen, durchgeführt. Autoren: D. Kracht, D. Herzog, P. Kallage, R. Rosenfeld, B. Nacke, H. Schülbe, M. Mach Veröffentlichung: 2009

P747 - Technisch-wirtschaftlicher Vergleich von Slim-Floor Decken und konventionellen Bauweisen von Flachdeckenkonstruktionen Flachdecken bieten gegenüber Unterzugdeckensystemen durch die freie Grundrissgestaltung, reduzierte Geschosshöhen, der einfachen und schnellen Schalung und der leichteren Führung von Installationsleitungen  viele Vorteile. Die Flachdecken können hierbei in Stahlbeton sowie in Stahlbeton-Verbundbauweise (Slim-Floor Decken) hergestellt werden. Slim-Floor Decken in Verbund spielen jedoch derzeit in Deutschland nur eine untergeordnete Rolle. Ziel der Studie ist es daher, die Wirtschaftlichkeit der Slim-Floor Decken mit konventionellen Stahlbetonflachdecken zu vergleichen. Anhand verschiedener Flachdeckensystemen werden neben einer Massen- und Kostenuntersuchung auch die Bauzeiten miteinander verglichen und jeweils die Vorteile an einzelnen Bauweisen herausgearbeitet. Veröffentlichung: 2008 Autoren: Prof. Dr.-Ing. U. Kuhlmann, Dipl.-Ing. G. Hauf, Dr.-Ing. N. Sauerborn

P 740 - Teiltransparente tragende Verbundbauteile aus Stahl und Glas Glas ist aufgrund seiner hohen chemischen Beständigkeit, seines geringen spezifischen Gewichtes und nicht zuletzt wegen seiner Transparenz ein idealer Werkstoff für vielfältige Anwendungen im Bauwesen. Aufgrund der Sprödigkeit und hohen Kerbempfindlichkeit von Glas sind mechanische  Befestigungsmittel zum Fügen weniger gut geeignet. Jedoch lassen sich Gläser mit sich selbst oder mit anderen Materialien besonders vorteilhaft durch den Einsatz der Klebtechnik verbinden. Des Weiteren kann auf sichtbare mechanische Verbindungsteile im Randbereich wie z. B. Schrauben, in Bohrungen befestigte Punkthalter oder Klammern weitgehend verzichtet werden. Ziel der Forschungsarbeit ist die Anwendbarkeit von strukturellen Klebverbindungen auf große, teiltransparente Verbundbauteile, wie sie im Bereich des Bauwesens üblich sind und Rahmenecken. Über ihre Teiltransparenz hinaus sollen diese geklebten Verbundbauteile die im Bauwesen übliche Lasten tragen. Veröffentlichung: 2009 Autoren: Prof. Dr.-Ing. Ö. Bucak, Dipl.-Ing. M. Bues, Dipl.-Ing. M. Illguth, Univ.-Prof. Dr-Ing. P. L. Geiß, Dipl.-wirt.-Ing. M. P. Kötter