Ermüdungsverhalten geschweißter Rohrknoten von Fachwerkverbundbrücken: Fid-Bau Portal

Ermüdungsverhalten geschweißter Rohrknoten von Fachwerkverbundbrücken

Mangerig, Ingbert / Romen, Norbert

Im Verbundbrückenbau werden in letzter Zeit anstatt vollwandiger Ausführungsvarianten vermehrt aufgelöste Fachwerkkonstruktionen aus Stahlhohlprofilen eingesetzt, da diese sowohl in Bezug auf gestalterische Grundsätze als auch hinsichtlich konstruktiver Gesichtspunkte Vorteile versprechen. Hierbei wird insbesondere bei Brückenentwürfen, deren Ausgestaltung eine Vielzahl unterschiedlicher Knotengeometrien erfordert, aus wirtschaftlichen Gründen die Verbindung zwischen Füllstab und Gurtrohr bevorzugt mit direkt geschweißten Knoten anstatt mit Stahlgussknoten ausgeführt. Aufgrund der durch die Knotengeometrie bedingten Spannungskonzentration im Bereich der Schweißnahtkerbe wird der Brückenentwurf bei dieser Ausführungsvariante maßgeblich von der dort vorherrschenden Ermüdungsfestigkeit beeinflusst. Nachdem die in den einschlägigen Normen bereitgestellten Nachweisverfahren gegen Ermüdung für die üblichen im Brückenbau verwendeten Abmessungen nicht anwendbar sind, ist die versuchstechnische Untersuchung zur Absicherung eines ausreichenden Ermüdungswiderstandes bisher unabdingbar. Der Beitrag bezieht sich auf insgesamt sieben Versuchskörper, die im Rahmen des Neubaus der Autobahnüberführung Suhl-Lichtenfels auf Ermüdung geprüft wurden. Die vergleichsweise geringe Anzahl von Versuchskörpern je Rohrknotenkonstellation verlangte zur Einhaltung des gebotenen Sicherheitsabstands eine Bewertung der Testergebnisse auf der Basis statistischer Methoden. Zu Vergleichszwecken wurden die bei den Versuchskörpern bis zum Ermüdungsbruch erreichten Lastspielzahlen zusätzlich nach der Strukturspannungsmethode berechnet. Die hierfür benötigten Spitzenspannungsschwingbreiten wurden mit FE-Berechnungen verglichen.