Beschreibung
P 1410 – Erweiterung der DIN EN 1993-1-10 auf Offshorebedingungen für Kerbfälle an Hohlprofilverbindungen für den Jacketbau
Jacket-Gründungen haben im Offshore-Einsatz bis dato keine einheitlichen Regeln zur Auslegung hinsichtlich Werkstoffauswahl und Zähigkeitsanforderungen. Deshalb ist es Ziel dieses Projekts das im Bauwesen etablierte Konzept des Zähigkeitsnachweises auf Basis von Regeln für die Werkstoffauswahl auf Jacket-Gründungen im OffshoreEinsatz zu übertragen. Unter Anwendung bruchmechanischer Konzepte zur Sprödbruchsicheren Bauteilauslegung wird zunächst eine Referenzgeometrie identifiziert, Rissannahmen werden getroffen und basierend auf dem ermittelten Lastenkollektiv wird eine Rissfortschrittsberechnung durchgeführt. Hieraus ergibt sich die bruchmechanischer Grenzzustandsbetrachtung, anhand welcher Zähigkeitsanforderungen abgeleitet werden. Jene berücksichtigt auch die Einflüsse von Dehnrate, Kaltumformung und den spezifischen Offshore-Einsatzbedingungen. Das im Bereich des Hoch- und Brückenbaus etablierte bruchmechanische Konzept der Werkstoffwahl wird somit erfolgreich auf Jacket-Gründungen übertragen. Darüber hinaus wird im Projekt erstmalig eine Methodik entwickelt mit Hilfe eines Schädigungsmechanisches Modells Zähigkeitsanforderungen am Bauteil im spezifischen Anwendungsfall abzuleiten. Eingesetzt wird das Modifizierte BaiWierzbicki Modell, welches Plastizität, duktile Schädigung und sprödes Versagen in Abhängigkeit vom Spannungszustand, Dehnrate und Temperatur abbilden kann. Zur Vergleichbarkeit zwischen Bruchmechanik und Schädigungsmechanik werden dieselben Randbedingungen betrachtet. Die Schädigungsmechanik leitet ebenfalls Zähigkeitsanforderungen ab, bestätigt die Ergebnisse der Bruchmechanik und zeigt deren konservative Berechnungsweise auf.
Veröffentlichung:
November 2022
Autoren:
Prof. Dr.-Ing. B. Kühn, P. Krahl, M.Eng, Univ.-Prof. Dr.-Ing. S. Münstermann, D. Lenz, M.Sc.
