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Detailergebnis zu DOK-Nr. 57798

Eine probabilistische Studie über die Ermüdung von Rohrfachwerkbrücken (Orig. engl.: A probabilistic study of fatigue in post-weld treated tubular bridge structures - Research Contract AGB 2002/011)

Autoren	A. Nussbaumer S. Walbridge
Sachgebiete	15.2 Stahlbrücken

Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2006, XVIII, 214 S., zahlr. B, T, Q (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 592)

Bei der Bemessung von Fachwerkbrücken aus Hohlprofilen erwies sich das Ermüdungsverhalten der Knoten als kritisch. Es kann einen bedeutenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit dieser Bauwerke haben. Bei der Suche nach Verbesserungsmöglichkeiten des Ermüdungsverhaltens wurde die Anwendung von auf Eigenspannungen beruhenden Nachbehandlungsverfahren für die Schweißnähte vorgeschlagen. Um diesen Vorschlag zu untersuchen, wurden am ICOM Voruntersuchungen durchgeführt, welche die Wirksamkeit solcher Nachbehandlungsverfahren für die Verbesserung der Lebensdauer von Fachwerkknoten bestätigten. Trotz der viel versprechenden Ergebnisse wurden diese Verfahren auf Grund einiger Ungeklärtheiten im Zusammenhang mit ihrer Anwendung nicht in praxisorientierte Richtlinien aufgenommen. Erstens ist generell die Zuverlässigkeit solcher Verfahren unter realistischen Belastungsbedingungen mit veränderlichen Amplituden nicht geklärt. Zweitens haben die Voruntersuchungen am ICOM gezeigt, dass der wesentliche Gewinn durch die lokale Nachbehandlung einer kritischen Rissstelle durch die Bildung eines Risses an einer weniger kritischen unbehandelten Stelle vermindert wird. Aus diesen Gründen wurden weitere analytische Untersuchungen zu den Nachbehandlungsverfahren für Fachwerkbrücken aus Hohlprofilen als notwendig erachtet. Folgende Schlussfolgerungen sollen hervorgehoben werden: (1) Anhand der probabilistischen Modelle wird gezeigt, dass das Ermüdungsverhalten von Fachwerkbrücken aus Hohlprofilen durch die Nachbehandlung der Schweißnähte substanziell verbessert werden kann. (2) Für Brückenkonstruktionen unter realistischen Belastungsbedingungen wird die Wirksamkeit der Nachbehandlung stärker durch ihre Intensität als durch ihre Qualität oder Tiefe beeinflusst. Auf der Basis des Vergleichs der erzielten Ergebnisse mit verschieden großen Anteilen von nachbehandelten Stellen wird eine Strategie mit teilweiser Nachbehandlung vorgeschlagen. Es wird gezeigt, dass diese genauso wirkungsvoll ist wie eine vollständige Nachbehandlung. (3) Von allen untersuchten Parametern hat der Nachbehandlungszeitpunkt den größten Einfluss. Eine Verbesserung des Ermüdungsverhaltens kann insbesondere dann erzielt werden, wenn die Nachbehandlung auf der Baustelle und nicht im Werk durchgeführt wird. (4) Eine Voruntersuchung zur Wirtschaftlichkeit der Nachbehandlung der Schweißnähte durch Nageln im Werk zeigt, dass die wirtschaftlichen Vorteile in einigen Fällen klein oder sogar null sind, in anderen jedoch wesentlich. Viel versprechendere Ergebnisse liefern gemäß einer ähnlichen Untersuchung die Nachbehandlungen auf der Baustelle.