Detailergebnis zu DOK-Nr. 69175
Grenzzustand Ermüdung von Kopfbolzdübeln in Stahlbeton-Verbundbrücken (Orig. engl.: Fatigue limit state of shear studs in steel-concrete composite road bridges (Projet de recherche AGB 2010/002)
| Autoren |
A. Nussbaumer N. Maddah |
|---|---|
| Sachgebiete |
15.1 Belastungen und Belastungsannahmen 15.3 Massivbrücken |
Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2014, 49 S., 27 B, 4 T, 65 Q, Anhang (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 661)
Kopfbolzen sind die üblichsten Verbindungsmittel in Stahlbeton-Verbundbrücken und sollten, wie andere Baudetails auch, auf die Ermüdungsgrenze hin geprüft werden. In dem Schweizerischen Projekt wird die Literatur zum Ermüdungswiderstand dieses Details geprüft, die zeigt, dass die aktuellen Detailkategorien im Eurocode 4 zur Schubspannung (FAT 90 mit einem Gefälle m = 8) und zur Normalspannung (FAT 80 mit einem Gefälle m = 3) benutzt werden können. Die Interaktion zwischen Schubspannungen und Normalspannungen, die in den SIA Normen nicht existiert, kann dank der Eurocode-Formel, die noch weiterer Prüfung bedarf, berücksichtigt werden. Der schädliche Einfluss der variablen Belastungsamplitude kann zu einer Aktualisierung der Miner-Regelgrenze führen, indem man sie auf 0,1 statt auf 1,0 begrenzt. Um die Nachweise gemäß den aktuellen Normen zu bewerten, werden erstens die Werte des Schadensäquivalenzfaktors der Normen mit den Resultaten der Verkehrssimulationen, die mit dem (WinQSIM) Programm und der für das Projekt AGB-2007/004 erstellten Software ermittelt wurden, für verschiedene Brücken verglichen (verschiedene Einflusslinien). Zweitens, um die Nachweise anzuwenden, wird eine typische Stahlbeton-Balkenbrücke, die Venoge-Brücke auf der Autobahn A 1, für die Studie untersucht. Da nur wenige Informationen über praktische Fälle von Ermüdungsversagen oder -schäden verfügbar sind, wurden relevante Informationen von Schäden in Kopfbolzverbindungen durch Nachfragen und Fachliteratur gesammelt. Die Schlussfolgerung ist, dass, obwohl Rechnungen sie als kritische Details in der Ermüdung aufzeigen, sehr wenige Fälle von gemeldeten Ermüdungsschäden vorliegen. Es scheint, dass Kopfbolzen nicht so empfindlich gegen Ermüdung sind. Ein Hauptgrund ist die Bestimmung der Spannungen in diesem Detail, die sehr ungenau ist, weil die Modelle viele Effekte nicht berücksichtigen (Verbund oder Reibung, Einfluss des Rutschens, Gruppeneffekt und so weiter).