Dauerschwingfestigkeit

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Wöhlerlinie und Dauerschwingfestigkeit

Die Dauerschwingfestigkeit, teilweise auch Dauerstandfestigkeit genannt, bezeichnet das Verformungs- und Versagensverhalten von Werkstoffen bei dynamischer/zyklischer Beanspruchung, wie sie zum Beispiel bei Brücken häufig auftritt.
Die Festigkeit eines Baustoffs nimmt in der Reihenfolge Kurzzeitfestigkeit, Dauerschwingfestigkeit, Betriebsfestigkeit ab. Die Bemessung von Betonbauteilen erfolgt nach DIN EN 1992-1-1 auf der Basis der Kurzzeitdruckfestigkeit des Betons nach 28 Tagen. Dauerschwingfestigkeit und Betriebsfestigkeit werden dabei für übliche Bemessungen durch entsprechend gewählte Sicherheiten der Druckfestigkeit des Betons (Bemessungswerte) berücksichtigt.
Die bei häufig wiederholten wechselnden Lasten ertragbare Beanspruchung des Betons, die Dauerschwingfestigkeit, wird bei Bedarf in typisierten Druckschwellversuchen (Wöhlerversuch) mit konstanter Schwingbreite ermittelt. Auf die Kurzzeitfestigkeit bezogen ist sie weitgehend unabhängig von Betonzusammensetzung und Druckfestigkeitsklasse.
Die Ergebnisse des Wöhlerversuchs bilden in einem Diagramm mit den Ordinaten Schwingbeanspruchung und Lastspielzahl eingetragen eine Wöhlerkurve bzw. Wöhlerlinie. Sie gibt die Anzahl der Lastwechsel bis zum "Versagen" (= Eintreten von Rissen oder Brüchen) wieder. Der Eisenbahningenieur August Wöhler (1819 - 1914) stellte nach vermehrt auftretendem Brüchen an Radsatzwellen, die der statischen Belastung eigentlich hätten standhalten müssen, fest, dass schwingende Belastungen ein Bauteil mehr beanspruchen als statische.

Literatur

  • Weigler, Helmut: Beton bei häufig wiederholter Beanspruchung. beton 5/1981, S. 189 f
  • Rinder, Tassilo; Reinhardt, Hans-Wolf: Zeitstandzugfestigkeit von hochfestem Beton. beton 7+8/2004, S. 360 f