Der Einsatz von hochfestem Stahl im Schiffbau kann in mehreren Bereichen in Betracht gezogen werden. Zuerst seien die dünnwandigen, gewichtskritischen Konstruktionen genannt, die in Schnellfähren und Marineschiffen sowie generell in den Aufbauten von Fahrgastschiffen verwendet werden, um das Gewicht und die Schwerpunkstlage positiv zu beeinflussen. Häufig setzen die Fertigungseinflüsse hierbei Grenzen durch die schweissbedingten Verformungen und Eigenspannungen. Der Einsatz von hochfestem Stahl mit Streckgrenzen von bis zu 690 MPa in Schnellfähren ermöglicht eine Gewichtseinsparung in den Fahrzeugdecks, die hauptsächlich durch örtliche Radlasten und weniger durch die globale Schiffskörperbiegung beansprucht werden. Wegen der grossen Decksflächen wirkt sich eine Dickenreduzierung erheblich auf das Gewicht aus. Die Verwendung von Trapezhohlprofilen, die aus Plattenstreifen hergestellt werden, unterstützt die Decksbeplattung in engen Abständen, so dass örtlich Hohe Radlasten von relativ dünnen Platten aufgenommen werden können. Zur Absicherung der Betriebsfestigkeitskriterien wurden umfangreiche experimentelle und rechnerische Untersuchungen zu der dargestellten Bauform unter Berücksichtigung technologischer Einflüsse durchgeführt, zu denen auch Überrollversuche gehörten. Ein weiterer Einsatz von hochfestem Stahl wird im dickwandigen Strukturbereich in grossen Schiffen gesehen. Die hiermit verbundene Dickenreduzierung bedeutet nicht nur eine erhebliche Gewichtsersparnis, sondern auch wesentliche Einsparung beim Schweissen in der Fertigung. In den Schiffskonstruktionsbereichen, bei denen die Betriebsfestigkeit keine besondere Rolle spielt, kann die Festigkeit hochfester Stähle optimal ausgenutzt werden. Viele Fertigungsaspekte erfordern eine Anpassung der heutigen Werftpraxis. Während beulkritische Bereiche durch geänderte Aussteifungssysteme oder Beulsteifen entschärft werden können, hat sich die Betriebsfestigkeit als limitierende Grösse erwiesen und beschränkt mögliche Einsatzbereiche auf zyklisch gering belastete Bauteile.
Festigkeitsgesichtspunkte beim Einsatz von hochfestem Stahl in der Schiffskonstruktion
2005
5 Seiten, 7 Bilder, 21 Quellen
Conference paper
German
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