5. Dauerfestigkeit und Betriebsfestigkeit

Eine Reihe von Tragwerken, wie z. B. Krane, Kranbahnen, Straßen- und Eisenbahnbrücken aber auch Maschinen, Fahrzeuge, Flugzeuge etc. unterliegen während ihrer Nutzungsdauer sich häufig ändernden Einwirkungen (Belastungen), sowohl in Größe als auch in zeitlicher Folge; sie sind daher „nicht vorwiegend ruhend“ beansprucht. Für solche Tragwerke muss neben den bekannten Festigkeitsnachweisen (für die „als ruhend“ unterstellten Einwirkungen) und den Stabilitätsnachweisen die Betriebssicherheit unter Berücksichtigung der häufigen Lastwechsel nachgewiesen werden. Dies erfolgt über die sogenannten Betriebsfestigkeitsnachweise (Ermüdungsnachweise), die im deutschen Normenwesen noch in den einschlägigen Fach- bzw. Anwendungsnormen (z. B. DIN 4132 [11], 15018 [10]) geregelt waren, während der Eurocode 3 einen separaten Teil mit DIN EN 1993-1-9 und zugehörigen NA enthält. Zusätzlich enthalten die Eurocode-Teile zu speziellen Bauteilen, wie z. B. DIN EN 1993-6 (Kranbahnen) [18] oder DIN EN 1993-2 (Stahlbrücken), weitere Angaben zu den Ermüdungsnachweisen. Zum besseren Verständnis der geforderten Nachweise wird in den zwei folgenden Abschnitten auf die notwendigen Grundlagen eingegangen. Mit deren Kenntnis lassen sich auch die wesentlichen Grundsätze einer ermüdungsgerechten Gestaltung, insbesondere der Schweißkonstruktionen, ableiten. Eine detaillierte Behandlung der Ermüdungsproblematik kann der einschlägigen Literatur [28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41], entnommen werden. Tabellenwerte finden sich z. B. in [27].