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Stochastische Untersuchung von Spanngliedausfällen bei Brückenbauwerken mit spannungsrisskorrosionsempfindlichem Spannstahl
Im vorliegenden Bericht wird ein vereinfachtes Verfahren zum Nachweis des Ankündigungsverhaltens von älteren Brückenbauwerken beim Ausfall von Spanngliedern infolge von Spannungsrisskorrosion (SRK) vorgestellt. Das Verfahren basiert auf dem stochastischen Verfahren zur Ermittlung der Auftretenswahrscheinlichkeit eines rechnerischen Versagens ohne Vorankündigung. Eingangswerte für das Verfahren sind die Ergebnisse der querschnittweisen rechnerischen Untersuchung des Ankündigungsverhaltens gemäß der "Handlungsanweisung zur Überprüfung und Beurteilung von älteren Brückenbauwerken, die mit vergütetem, spannungsrisskorrosionsgefährdetem Spannstahl erstellt wurden" [BMV 2009]. Das vereinfachte Verfahren wird benötigt, da der querschnittweise Nachweis des Ankündigungsverhaltens von älteren bestehenden Brückenbauwerken, welche mit SRK-empfindlichen vergüteten Spannstählen vorgespannt sind, oft nicht in allen Querschnitten gelingt. Ein rechnerisches Versagen tritt in diesen Fällen jedoch häufig erst dann auf, wenn in einem Querschnitt ohne Ankündigungsverhalten lokal sehr viele Spannglieder ausfallen. Im Gegensatz dazu findet eine Versagensvorankündigung in den Bereichen mit Ankündigungsverhalten, z. B. durch eine Rissbildung im Beton, oft schon nach dem Ausfall weniger Spannglieder statt. Die Auftretenswahrscheinlichkeit konnte jedoch bisher nicht quantifiziert werden. Mit dem stochastischen Verfahren lässt sich die Auftretenswahrscheinlichkeit eines rechnerischen Versagens ohne Vorankündigung bestimmen. Allerdings entsteht hierbei ein hoher Rechenaufwand. Um die Vorteile des stochastischen Verfahrens dennoch in der Praxis nutzen zu können, wurde das vereinfachte Verfahren entwickelt. Auf Grundlage dieses Verfahrens ist eine sichere und wirtschaftliche Beurteilung des Ankündigungsverhaltens von betroffenen Brückenbauwerken möglich.
The current report describes a simplified method for proving the preannouncement behaviour of older bridge constructions in the event of tendon failure as a result of stress cracking corrosion (SCC). The method is based on the stochastic method for determining the probability of occurrence of a calculated failure without preannouncement. The input values for the method are the results of a mathematical investigation of the preannouncement behaviour by cross-section according to the "Guidelines for checking and evaluating old bridge constructions that were built with stainless, stress-cracking-sensitive prestressing steel" [BMV 2009]. The simplified method is needed as crosssectional proof of the preannouncing behaviour, but is often not available for all cross-sections of older bridge constructions that were built with SCC-sensitive, tempered, prestressing steel. In such cases, calculated failure occurs only when many tendons have failed in a cross-section without preannouncing behaviour. In contrast, failure preannouncement for areas with preannouncing behaviour, e.g. crack formation in the concrete, is often already possible after the failure of a few tendons. This background makes it seem very unlikely that many of the affected buildings fail suddenly without preannouncement. However, the probability of occurrence could not yet be quantified. The stochastic method makes it possible to calculate the probability of occurrence of a calculated failure without preannouncement. This requires a high calculation effort. A simplified method was therefore developed to be able to use the benefits of the stochastic method in practical applications. The method allows for safe and economic evaluation of the preannouncement behaviour of the bridge construction affected.
Stochastische Untersuchung von Spanngliedausfällen bei Brückenbauwerken mit spannungsrisskorrosionsempfindlichem Spannstahl
Im vorliegenden Bericht wird ein vereinfachtes Verfahren zum Nachweis des Ankündigungsverhaltens von älteren Brückenbauwerken beim Ausfall von Spanngliedern infolge von Spannungsrisskorrosion (SRK) vorgestellt. Das Verfahren basiert auf dem stochastischen Verfahren zur Ermittlung der Auftretenswahrscheinlichkeit eines rechnerischen Versagens ohne Vorankündigung. Eingangswerte für das Verfahren sind die Ergebnisse der querschnittweisen rechnerischen Untersuchung des Ankündigungsverhaltens gemäß der "Handlungsanweisung zur Überprüfung und Beurteilung von älteren Brückenbauwerken, die mit vergütetem, spannungsrisskorrosionsgefährdetem Spannstahl erstellt wurden" [BMV 2009]. Das vereinfachte Verfahren wird benötigt, da der querschnittweise Nachweis des Ankündigungsverhaltens von älteren bestehenden Brückenbauwerken, welche mit SRK-empfindlichen vergüteten Spannstählen vorgespannt sind, oft nicht in allen Querschnitten gelingt. Ein rechnerisches Versagen tritt in diesen Fällen jedoch häufig erst dann auf, wenn in einem Querschnitt ohne Ankündigungsverhalten lokal sehr viele Spannglieder ausfallen. Im Gegensatz dazu findet eine Versagensvorankündigung in den Bereichen mit Ankündigungsverhalten, z. B. durch eine Rissbildung im Beton, oft schon nach dem Ausfall weniger Spannglieder statt. Die Auftretenswahrscheinlichkeit konnte jedoch bisher nicht quantifiziert werden. Mit dem stochastischen Verfahren lässt sich die Auftretenswahrscheinlichkeit eines rechnerischen Versagens ohne Vorankündigung bestimmen. Allerdings entsteht hierbei ein hoher Rechenaufwand. Um die Vorteile des stochastischen Verfahrens dennoch in der Praxis nutzen zu können, wurde das vereinfachte Verfahren entwickelt. Auf Grundlage dieses Verfahrens ist eine sichere und wirtschaftliche Beurteilung des Ankündigungsverhaltens von betroffenen Brückenbauwerken möglich.
The current report describes a simplified method for proving the preannouncement behaviour of older bridge constructions in the event of tendon failure as a result of stress cracking corrosion (SCC). The method is based on the stochastic method for determining the probability of occurrence of a calculated failure without preannouncement. The input values for the method are the results of a mathematical investigation of the preannouncement behaviour by cross-section according to the "Guidelines for checking and evaluating old bridge constructions that were built with stainless, stress-cracking-sensitive prestressing steel" [BMV 2009]. The simplified method is needed as crosssectional proof of the preannouncing behaviour, but is often not available for all cross-sections of older bridge constructions that were built with SCC-sensitive, tempered, prestressing steel. In such cases, calculated failure occurs only when many tendons have failed in a cross-section without preannouncing behaviour. In contrast, failure preannouncement for areas with preannouncing behaviour, e.g. crack formation in the concrete, is often already possible after the failure of a few tendons. This background makes it seem very unlikely that many of the affected buildings fail suddenly without preannouncement. However, the probability of occurrence could not yet be quantified. The stochastic method makes it possible to calculate the probability of occurrence of a calculated failure without preannouncement. This requires a high calculation effort. A simplified method was therefore developed to be able to use the benefits of the stochastic method in practical applications. The method allows for safe and economic evaluation of the preannouncement behaviour of the bridge construction affected.
Stochastische Untersuchung von Spanngliedausfällen bei Brückenbauwerken mit spannungsrisskorrosionsempfindlichem Spannstahl
Stochastic investigation of tendon failures on bridge constructions with stress-cracking- and corrosion-sensitive prestressing steel
Zilch, Konrad (author) / Lingemann, Jan (author)
2010
131 Seiten, Bilder, Tabellen, 60 Quellen
Report
German
Materialuntersuchungen an Hennigsdorfer Spannstahl aus Brückenbauwerken
Online Contents | 2015
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