Zuverlässigkeitsanalysen zur Kapazitätsbemessung von Stahlrahmen

Die plastische Bemessung von Stahlrahmen gegen Erdbeben erfordert die Kontrolle des plastischen Mechanismus in Bezug auf Lage, Tragfähigkeit und Verformungsvermögen. Dies wird durch Regeln der Kapazitätsbemessung sichergestellt, indem für dissipative Elemente ein ausreichendes Verformungsvermögen nachzuweisen ist und nichtdissipative Elemente so bemessen werden, dass sie genügend Überfestigkeit gegenüber der plastischen Tragfähigkeit der dissipativen Elemente besitzen. Beides wird wesentlich von der tatsächlich vorhandenen Streckgrenze beeinflusst. Eine hohe Streckgrenze im dissipativen Element kann dabei das Sicherheitsniveau herabsetzen, da dessen Verformungsvermögen verringert werden kann und die Tragfähigkeitsanforderung an die nichtdissipativen Bauteile steigt.

Die statistische Auswertung der Streckgrenze von Baustählen europäischer Hersteller zeigt, dass die tatsächlich vorhandene Streckgrenze teilweise wesentlich höher als ihr Nennwert ist. Dies hat Zweifel hervorgerufen, ob die vorhandenen Kapazitätsregeln in DIN EN 1998-1 weiterhin eine ausreichende Sicherheit gewährleisten oder ob eine obere Begrenzung der Streckgrenze in den Produktionsnormen erforderlich ist. Diese Fragestellung wurde für Stahlrahmen bezüglich der erforderlichen Stützenüberfestigkeit, des Rotationsnachweises dissipativer Bauteile und des Tragfähigkeitsnachweises nichtdissipativer Anschlüsse anhand von Zuverlässigkeitsanalysen untersucht.