A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Wirtschaftliches Bauen von Straßen- und Eisenbahnbrücken aus Stahlhohlprofilen
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden umfangreiche Untersuchungen an K-Knoten aus Stahlguss und an Verbindungen von warm hergestellten Hohlprofilen mit kreisförmigem Querschnitt mit Bauteilen aus Stahlguss durchgeführt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Ermüdungsverhalten von Bauteilen mit im Brückenbau typischen Abmessungen. Für die Untersuchungen der stumpfgeschweißten Hohlprofilverbindungen wurden Ermüdungsversuche unter Zug und unter Biegung ausgeführt. Insgesamt wurden drei Versuchsreihen mit Durchmessern von 193,7 bis 508 mm, Wanddicken zwischen 20 und 50 mm und mit den Stahlsorten S355 und S460 durchgeführt. Die Auswertung der Ermüdungsversuche an Stumpfstößen mit unterschiedlichen Ausführungsvarianten erfolgte anhand von Wöhlerdiagrammen. Im Einzelnen wurden experimentelle Untersuchungen durchgeführt, die Aufschluss über eventuelle Gussfehler, über Materialeigenschaften des verwendeten Stahlgusses, über den Einfluss der Schweißnahtausbildung auf die Ermüdungsfestigkeit und über das Rissfortschrittsverhalten geben. Der Forschungsbericht stellt ein numerisches Modell mit Randelementen (Boundary Element Methode) vor, mit dem für angenommene Gussfehler Spannungsintensitätsfaktoren an der Rissfront berechnet und das Rissfortschrittsverhalten simuliert werden kann. Für die Berechnung der angreifenden Schnittkräfte sind die Knoten in das Modell einer typischen Fachwerkbrücke eingebunden worden. Zur Verallgemeinerung dieser Ergebnisse, wurden im Anschluss Parameterstudien durchgeführt. Dabei wurde der Einfluss der Materialeigenschaften und der durch den Brückentyp bedingten Knotengeometrie und -belastung auf die maximal zulässige Anfangsgröße von Gussfehlern untersucht. Aufgrund der Ergebnisse werden praxisnahe Ausführungs- und Bemessungsempfehlungen für Verbindungen mit dickwandigen Hohlprofilen gegeben. Alle erzielten Ergebnisse sind so aufbereitet und dargestellt, dass eine Aufnahme in die aktuellen Richtlinien (EC3, CIDECT, IIW) ermöglicht wird. Darüber hinaus fasst eine Tabelle die wichtigsten Ergebnisse übersichtlich zusammen.
Wirtschaftliches Bauen von Straßen- und Eisenbahnbrücken aus Stahlhohlprofilen
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden umfangreiche Untersuchungen an K-Knoten aus Stahlguss und an Verbindungen von warm hergestellten Hohlprofilen mit kreisförmigem Querschnitt mit Bauteilen aus Stahlguss durchgeführt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Ermüdungsverhalten von Bauteilen mit im Brückenbau typischen Abmessungen. Für die Untersuchungen der stumpfgeschweißten Hohlprofilverbindungen wurden Ermüdungsversuche unter Zug und unter Biegung ausgeführt. Insgesamt wurden drei Versuchsreihen mit Durchmessern von 193,7 bis 508 mm, Wanddicken zwischen 20 und 50 mm und mit den Stahlsorten S355 und S460 durchgeführt. Die Auswertung der Ermüdungsversuche an Stumpfstößen mit unterschiedlichen Ausführungsvarianten erfolgte anhand von Wöhlerdiagrammen. Im Einzelnen wurden experimentelle Untersuchungen durchgeführt, die Aufschluss über eventuelle Gussfehler, über Materialeigenschaften des verwendeten Stahlgusses, über den Einfluss der Schweißnahtausbildung auf die Ermüdungsfestigkeit und über das Rissfortschrittsverhalten geben. Der Forschungsbericht stellt ein numerisches Modell mit Randelementen (Boundary Element Methode) vor, mit dem für angenommene Gussfehler Spannungsintensitätsfaktoren an der Rissfront berechnet und das Rissfortschrittsverhalten simuliert werden kann. Für die Berechnung der angreifenden Schnittkräfte sind die Knoten in das Modell einer typischen Fachwerkbrücke eingebunden worden. Zur Verallgemeinerung dieser Ergebnisse, wurden im Anschluss Parameterstudien durchgeführt. Dabei wurde der Einfluss der Materialeigenschaften und der durch den Brückentyp bedingten Knotengeometrie und -belastung auf die maximal zulässige Anfangsgröße von Gussfehlern untersucht. Aufgrund der Ergebnisse werden praxisnahe Ausführungs- und Bemessungsempfehlungen für Verbindungen mit dickwandigen Hohlprofilen gegeben. Alle erzielten Ergebnisse sind so aufbereitet und dargestellt, dass eine Aufnahme in die aktuellen Richtlinien (EC3, CIDECT, IIW) ermöglicht wird. Darüber hinaus fasst eine Tabelle die wichtigsten Ergebnisse übersichtlich zusammen.
Wirtschaftliches Bauen von Straßen- und Eisenbahnbrücken aus Stahlhohlprofilen
Economic use of structural hollow sections for highway and railway bridges
Puthli, R. (author) / Herion, Stefan (author) / Veselcic, Marian (author) / Hirt, Manfred A. (author) / Nussbaumer, Alain (author) / Haldimann, Senta (author) / Schlaich, Jörg (author) / Schlaich, Mike (author) / Schober, Hans (author)
2010
134 Seiten, Bilder, Tabellen, 71 Quellen
Report
German
Wirtschaftliches Bauen von Straßen- und Eisenbahnbrücken aus Stahlhohlprofilen
| UB Braunschweig | 2010
Wirtschaftliches Bauen von Straßen‐ und Eisenbahnbrücken aus Stahlhohlprofilen (P 591)
Online Contents | 2011