Ermüdungssicherheit bestehender Brücken aus Stahl: Fid-Bau Portal

Ermüdungssicherheit bestehender Brücken aus Stahl

Hirt, M.A. / Kunz, P.M.

Um die Jahrhundertwende wurden auf der Welt Eisenbahnbrücken erstellt. Auf Grund dieses Alters müssen Bauherren und Aufsichtsbehörden entscheiden, ob und unter welchen Bedingungen diese Brücken in Zukunft genutzt werden können. Ein ähnliches Problem besteht bei Strassenbrücken, die in den 50er und 60er Jahren gebaut wurden. Diese Brücken wurden oft geschweißt. Zu beachten ist, daß zu dieser Zeit über eine ermüdungsgerechte Ausführung noch wenig bekannt war. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß der Verkehr auf Brücken schwerer wurde und das Verkehrsvolumen stark zunahm. Aus diesem Grund müssen diese Brücken hinsichtlich der Ermüdungssicherheit beurteilt werden. Hierzu wird eine Vorgehensweise vorgestellt. Dabei müssen grundsätzlich drei Schritte unterschieden werden, die sich gegenseitig ergänzen müssen: Erkennen der ermüdungskritischen Konstruktionsdetails, Ermitteln der Restnutzungsdauer und Festlegen der Inspektionsintervalle. Das vorgestellte Schadensakkumulationsmodell mit Berücksichtigung des Abfalls der Schadensfestigkeit und der Ausrundung zwischen Zeit- und Dauerfestigkeit zeigt hinsichtlich der zu erwartenden Restnutzungsdauer eine gute Übereinstimmung mit der Rißbruchmechanik und den Ermüdungsversuchen mit variabler Amplitude. Dieses Modell ist somit geeignet, um wirklichkeitsnahe und zuverlässige Voraussagen zur Restnutzungsdauer zu machen. Parameterstudien zeigen, daß die aufgebrachte Spannungsdifferenz einen großen Einfluß auf die Restnutzungsdauer hat. Die Spannungen werden mit den konventionellen statischen Berechnungsmodellen meistens überschätzt. Es ist daher zweckmäßig, Spannungsmessungen am Tragwerk durchzuführen. Es ist wichtig, regelmäßige Inspektionen durchzuführen, um das Tragwerksverhalten überwachen zu können und allfällige Unstimmigkeiten hinsichtlich der Berechnungsannahmen möglichst früh zu erkennen. Eine reelle Chance, Ermüdungsrisse zu erkennen, besteht erst, wenn der rechnerische Schaden größer als 0,8 ist.