Kurzbeschreibung
Im Fokus des Vorhabens stand die Entwicklung von praxisfreundlichen und ermüdungsge-rechten Ausführungsvarianten von Diagonalrohr-Anschlüssen mittels eingestecktem Knoten-blech, wie sie üblicherweise bei außen- wie innenliegenden Diagonalen von Brückenquersys-temen eingesetzt werden. So kommen im deutschen Brückenbau unterschiedliche Ausfüh-rungsvarianten zum Einsatz, die grundlegend verschiedene Kerben aufweisen und nicht durch die Normen DIN EN 1993-2 bzw. DIN EN 1993-1-9 geregelt sind. Die Relevanz und Notwen-digkeit für die Untersuchungen zeigten kürzlich umgesetzte oder auch in Planung befindliche Brückenbauwerke, wie die Rheinbrücke Schierstein, die Hochmoselbrücke sowie die Talbrü-cke Rinsdorf, bei denen das Konstruktionsdetail in unterschiedlicher Ausführung zur Anwen-dung kam. Projektspezifische Untersuchungen sind teuer und nicht ohne weiteres auf andere Brückenprojekte übertragbar, auch zeigte sich Optimierungsbedarf für die Fertigung.
Basierend auf den experimentellen Untersuchungen konnten drei unterschiedliche Ausfüh-rungsvarianten in Kerbfallkategorien eingeordnet werden, so dass die Nachweisführung für den Ermüdungsnachweis mittels Nennspannungskonzept nach DIN EN 1993-1-9 ermöglicht wird. Ein entsprechender Vorschlag wurde für die neue Generation des Eurocodes prEN 1993-1-9 erstellt und ist bereits in das Final Document implementiert. Dieser Vorschlag wurde auch parallel in die BEM-ING Teil 1-3 EC 3 "Stahlbrücken" eingebunden, die bereits vor den zukünftigen Eurocode-Normen veröffentlicht werden. Anhand der numerischen Untersuchun-gen des Forschungsvorhabens wurden weitere geometrische Parameter herausgearbeitet, durch die Kerbfaktoren abgeleitet wurden, um die Geometrie für Ausführungs- und Bemes-sungsempfehlungen wie die Planungshilfen für Stahl- und Verbundbrücken, die Teil der RE-ING sind, zu optimieren. Aus diesen Untersuchungen wurde ein Vorschlag zur Überarbeitung der aktuell gültigen Planungshilfen zu Diagonalrohr-Anschlüssen erstellt.
Durch Eingang der Ergebnisse in den zukünftigen Eurocode und die deutsche BEM-ING so-wie in die Planungshilfen der RE-ING, wurde ein wirtschaftlicher und abgesicherter Ansatz für die Bemessung und Ausführung von Stahl- und Verbundbrücken zu einer allgemein gültigen Regelung entwickelt. Dadurch entstehen für die bemessenden Ingenieurbüros als auch für die ausführenden Stahl- und Verbundbrückenhersteller klare Konstruktionsregeln, die zu verbes-serten Konstruktionen hinsichtlich Ermüdungssicherheit und somit dauerhaften Brückenkon-struktionen führen.
Forschungsstelle
Universität Stuttgart
Institut für Konstruktion und Entwurf
Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Lisa-Marie Gölz, M.Sc.
Forschungsförderung
- BMWi
- DASt
- AiF
- Firmengruppe Max Bögl
- MCE GmbH
- Plauen Stahl Technologie GmbH
- AG der Dillinger Hüttenwerke
- Vallourec
- Ingenieurbüro Meyer+Schubart
- BMVI
Dauer des Forschungsvorhabens
01.02.2019 – 31.07.2021