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Festigkeitsniveau

Festigkeitsniveau bezeichnet in der Ingenieurtechnik den festgelegten oder angestrebten Grad der Belastbarkeit eines Materials, Bauteils oder Systems gegenüber den vorgesehenen Lasten und Betriebsbedingungen. Es dient als Orientierung für Materialauswahl, Querschnittsberechnungen, Verbindungsarten und Schutzmaßnahmen und ist damit eine zentrale Größe in der Tragwerksplanung und dem Produktdesign. Das Festigkeitsniveau fasst verschiedene Festigkeitsaspekte zusammen, darunter Streckgrenze und Zugfestigkeit, Dauerfestigkeit (Ermüdung), Knick- und Bruchfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit sowie temperatur- und korrosionsbedingte Eigenschaften. Je nach Anwendungsfall kann es zusätzlich das Langzeitverhalten wie Kriechfestigkeit oder Verformungsgrenzen umfassen.

In Normen und technischen Regelwerken wird das Festigkeitsniveau durch Materialklassen, zulässige Spannungen, Designwerte sowie Sicherheitsfaktoren konkretisiert.

Beispiele finden sich in vielen Bereichen: Stahlkonstruktionen verwenden Stahlsorten mit definiertem Festigkeitsniveau entsprechend der geforderten Tragfähigkeit;

Es
ist
damit
kein
einzelner
Messwert,
sondern
eine
aggregierte
Angabe,
die
aus
Materialdaten,
Geometrie,
Herstellungs-
und
Prüfprozessen
sowie
Umgebungsbedingungen
abgeleitet
wird.
Bei
der
Auslegung
von
Bauteilen
bestimmt
das
geforderte
Festigkeitsniveau,
welche
Werkstoffe
und
welche
Geometrie
zulässig
sind
und
welche
Nachweise
(Prüfungen,
Zertifikate)
erforderlich
sind.
Schrauben
und
Bolzen
werden
nach
Festigkeitsklassen
bewertet,
die
das
Festigkeitsniveau
in
Verbindung
mit
dem
Anwendungsfall
festlegen.
Das
Konzept
ermöglicht
eine
einheitliche
Beurteilung
der
Tragfähigkeit
über
verschiedene
Werkstoffe
und
Konstruktionen
hinweg.