AiF / IGF 15380 N

Weiterentwicklung und Spezifizierung der Ermüdungsnachweise für Straßen- und Eisenbahnbrücken aus Stahl

AiF / IGF 15380 N

Mit der Einführung der DIN-Fachberichte 101 „Einwirkungen“ und 103 „Stahlbrücken“ in 2003 sind für Straßen- und Eisenbahnbrücken in einem kurzen Zeitraum Regelungen für den Brückenbau erarbeitet und umgesetzt worden. Die Erfahrungen von Ingenieurbüros und Stahlbaufirmen im Umgang mit den DIN-Fachberichten – und damit auch mit den europäischen Normen – haben gezeigt, dass die neuen Bemessungsregeln insbesondere bezüglich des Ermüdungsnachweises im Stahlbrückenbau in vielen Fällen zu einer deutlichen Erhöhung der Stahltonnage führen. Als Ursache hierfür wurde vor allem das neuartige Konzept für den Ermüdungsnachweis nach DIN-Fachbericht 103, basierend auf ENV 1993-1-1, identifiziert. So ergaben sich u. a. grundsätzliche Änderungen auf der Widerstandsseite, z. B. durch die Unabhängigkeit der Ermüdungsfestigkeit von der Größe und Art der Mittelspannung oder durch die Einführung der Blechdickenabhängigkeit. Insgesamt wird dadurch die Wettbewerbssituation für Stahl- und Verbundbrücken im Vergleich zu Massivbrücken nachteilig beeinflusst. Mit Unterstützung der Fachgemeinschaft Brückenbau des Deutschen Stahlbau-Verbands (DSTV) wurde daher an der Universität Stuttgart das nunmehr abgeschlossene DASt-Forschungsvorhaben aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) durchgeführt, das sich mit einer Reihe von wesentlichen Fragestellungen zur Weiterentwicklung und Spezifizierung der Ermüdungsnachweise im Stahl- und Stahlverbundbrückenbau beschäftigt hat. Dazu gehörte u.a. die offene Frage der Schadensäquivalenzbeiwerten für Bauteile in Eisenbahnbrücken mit kurzer Stützweite. Hier wurde ein Vorschlag für die Herleitung verbesserter Schadensäquivalenzbeiwerte entwickelt. Neben Betrachtungen für die Einwirkungsseite wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens sowohl experimentelle als auch numerische Untersuchungen zur Kerbfalleinordnung von Lagerplatten, zum Maßstabseffekt beim Konstruktionsdetail des Lamellenstoßes (mehrteiliger Gurtvollstoß), zum Blechdickeneinfluss allgemein, zur Kerbfalleinordnung des sog. Ohlemutz-Stoßes (häufig verwendetes Regeldetail der Deutschen Bahn bei).

Institut für Konstruktion und Entwurf, Universität Stuttgart
Leiterin der Forschungsstelle:
Prof. Dr.-Ing. U. Kuhlmann

Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Mathias Euler

Dieses IGF-Vorhaben des Deutschen Ausschusses für Stahlbau (DASt) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Für die Förderung des Foschungsvorhabens danken wir ebenfalls:

• Max Bögl Stahl- und Anlagenbau GmbH & Co. KG, Neumarkt i. d. Oberpfalz
• ArcelorMittal, Luxembourg
• Donges SteelTec GmbH, Darmstadt
• PITEC GmbH, Heudorf

Von 2007 bis 2011