A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Kehlnähte dichtgeschweißter Hohlkästen
Nicht begehbare Hohlkästen ermöglichen filigrane und ressourcenschonende Bauwerke im Stahl‐ und Stahlverbundbrückenbau. Die eingeschränkte Zugänglichkeit der Hohlkästen macht es in vielen Fällen erforderlich, diese luftdicht zu verschweißen, da eine Inspektion im Inneren des Bauwerks nur schwer möglich ist. Aus der daraus resultierenden Dichtheit kommt es in Abhängigkeit von täglichen und saisonalen Temperaturänderungen zu Schwankungen des Drucks im Inneren des Hohlkastens. Konstruktiv ist eine einseitige Schweißung von zwei der vier Längsnähte eines nicht begehbaren Hohlkastens unumgänglich. Diese werden planmäßig auf Längsschub bemessen und erfahren durch die Schwankungen des Innendrucks eine außerplanmäßige Biegebeanspruchung. Zur Quantifizierung des Innendrucks nicht begehbarer Hohlkästen wird ein thermisches Modell entwickelt. Aufbauend auf gemessenen Wetterdaten lassen sich mit Simulationen Temperaturzeitreihen der Innenluft erzeugen, welche zur Bestimmung des charakteristischen Einwirkungswerts extrapoliert werden. Die Tragfähigkeit und das Rotationsverhalten einseitig geschweißter Kehlnähte werden durch Versuche untersucht. Durch die Gegenüberstellung der Versuchsergebnisse und der rechnerischen Tragfähigkeit nach dem richtungsbezogenen Verfahren der EN 1993‐1‐8 konnte festgestellt werden, dass die Biegetragfähigkeit unterschätzt wird.
Fillet welds of airtight welded hollow boxes
In steel and steel composite bridge construction, inaccessible box girders provide filigree and resource‐efficient structures. However, due to limited accessibility, inspecting the interior of these girders poses difficulties. As a result, it is necessary for the inaccessible hollow boxes to be airtight welded. This results in pressure variations within the box girder that are influenced by daily and seasonal temperature changes. Furthermore, due to geometric constraints, only two of the four longitudinal welds can be welded from the inside and the outside of the beam. As a result, two of the welds can only be made from the outside, resulting in a single‐sided fillet weld. These one‐sided fillet welds are subjected to unexpected bending stresses due to pressure variations. As part of a research project, numerical and experimental investigations are being conducted to examine the effects of internal pressure and determine the load‐bearing capacity of single‐sided fillet welds. A numerical model is generated and validated, and investigations are carried out using data from weather stations to determine the characteristic value of the internal pressure. Additionally, an initial series of experiments has been conducted to investigate the load‐carrying and rotational capabilities of single‐sided fillet welds. These experiments have shown a significant rotational capacity and increased load‐bearing capacity for the single‐sided fillet welds.
Kehlnähte dichtgeschweißter Hohlkästen
Nicht begehbare Hohlkästen ermöglichen filigrane und ressourcenschonende Bauwerke im Stahl‐ und Stahlverbundbrückenbau. Die eingeschränkte Zugänglichkeit der Hohlkästen macht es in vielen Fällen erforderlich, diese luftdicht zu verschweißen, da eine Inspektion im Inneren des Bauwerks nur schwer möglich ist. Aus der daraus resultierenden Dichtheit kommt es in Abhängigkeit von täglichen und saisonalen Temperaturänderungen zu Schwankungen des Drucks im Inneren des Hohlkastens. Konstruktiv ist eine einseitige Schweißung von zwei der vier Längsnähte eines nicht begehbaren Hohlkastens unumgänglich. Diese werden planmäßig auf Längsschub bemessen und erfahren durch die Schwankungen des Innendrucks eine außerplanmäßige Biegebeanspruchung. Zur Quantifizierung des Innendrucks nicht begehbarer Hohlkästen wird ein thermisches Modell entwickelt. Aufbauend auf gemessenen Wetterdaten lassen sich mit Simulationen Temperaturzeitreihen der Innenluft erzeugen, welche zur Bestimmung des charakteristischen Einwirkungswerts extrapoliert werden. Die Tragfähigkeit und das Rotationsverhalten einseitig geschweißter Kehlnähte werden durch Versuche untersucht. Durch die Gegenüberstellung der Versuchsergebnisse und der rechnerischen Tragfähigkeit nach dem richtungsbezogenen Verfahren der EN 1993‐1‐8 konnte festgestellt werden, dass die Biegetragfähigkeit unterschätzt wird.
Fillet welds of airtight welded hollow boxes
In steel and steel composite bridge construction, inaccessible box girders provide filigree and resource‐efficient structures. However, due to limited accessibility, inspecting the interior of these girders poses difficulties. As a result, it is necessary for the inaccessible hollow boxes to be airtight welded. This results in pressure variations within the box girder that are influenced by daily and seasonal temperature changes. Furthermore, due to geometric constraints, only two of the four longitudinal welds can be welded from the inside and the outside of the beam. As a result, two of the welds can only be made from the outside, resulting in a single‐sided fillet weld. These one‐sided fillet welds are subjected to unexpected bending stresses due to pressure variations. As part of a research project, numerical and experimental investigations are being conducted to examine the effects of internal pressure and determine the load‐bearing capacity of single‐sided fillet welds. A numerical model is generated and validated, and investigations are carried out using data from weather stations to determine the characteristic value of the internal pressure. Additionally, an initial series of experiments has been conducted to investigate the load‐carrying and rotational capabilities of single‐sided fillet welds. These experiments have shown a significant rotational capacity and increased load‐bearing capacity for the single‐sided fillet welds.
Kehlnähte dichtgeschweißter Hohlkästen
Ltaief, Malik (author) / Mensinger, Martin (author)
Stahlbau ; 92 ; 603-612
2023-09-01
10 pages
Article (Journal)
Electronic Resource
English
Hohlkasten einer Straßenbrücke
| Wiley | 2012
Zur Berechnung gegliederter Hohlkästen im Zustand II
| UB Braunschweig | 1977
Hohlkästen aus Rahmen als Aussteifung von Hochhäusern.
| Wiley | 1978
Zur Berechnung gegliederter Hohlkästen im Zustand II
| TIBKAT | 1977