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Versuche an genieteten Brückenlängsträgern - Statisches Verhalten, Ermüdungsfestigkeit und Rissausbreitung

Taras, Andreas / Greiner, Richard

Die Bewertung der Tragfähigkeit und Restlebensdauer bestehender Eisenbahn- und Straßenbrücken gewinnt in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung. Bei der Ausarbeitung der Richtlinie ONR 24008 stellte sich daher erneut die Frage nach der Festigkeit genieteter Bauteile älterer Stahlbrücken. Im Laufe dieses Forschungsvorhabens wurden am Labor für Konstruktiven Ingenieurbau (LKI) in Zusammenarbeit mit dem Institut für Stahlbau und Flächentragwerke der TU Graz statische Versuche und Ermüdungsversuche an genieteten Bauteilen aus einem abgetragenen Brückentragwerk des ÖBB-Netzes durchgeführt. Die Versuche an genieteten Längsträgern führten zu einigen neuen Erkenntnissen über das Tragverhalten solcher Bauteile. So konnte die Nachgiebigkeit der Nietverbindung und des Schlupfes zwischen den Querschnittskomponenten beobachtet werden. Weiter konnten Anhaltswerte für die vorliegenden Klemmkräfte in den Nieten ermittelt werden, deren Höhe besonders auf die Ermüdungsfestigkeit genieteter Bauteile einen erheblichen Einfluss hat. Die Ermüdungsversuche wurden mit einer Konfiguration durchgeführt, durch welche die zu erwartende Lage der Rissentstehung sehr begrenzt wurde. Dadurch war es möglich, durch Messung der zeitlichen Dehnungsentwicklung mittels DMS den Zeitpunkt der Rissinitiierung sehr genau zu bestimmen. Dies ermöglichte den Vergleich des beobachteten Rissausbreitungsverhaltens mit bruchmechanischen Modellen aus der Literatur. Es wurde verdeutlicht, dass - aufgrund der großen Streuung bruchmechanischer Kennwerte der verschiedenen im Stahlbrückenbau in der Vergangenheit verwendeten Stähle - eine konkrete Aussage über die Restlebensdauer angerissener Bauteile nur mit genauerer Kenntnis des Rissfortschrittsverhaltens im tatsächlich vorliegenden Material möglich ist.