RFSR - CT - 2014 - 00026

OPTIBri – Optimale Nutzung von Höherfesten Stahlqualitäten in Brücken

RFSR - CT - 2014 -00026

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung geschweißter Brückenkonstruktionen unter Verwendung höherfester Baustähle, wo der Einsatz erforderlich ist (hauptsächlich im hoch beanspruchten Steg). Üblicherweise begrenzen die Ermüdungsfestigkeit geschweißter Details und die Stabilitätsprobleme die Verwendung von höherfesten Baustählen im Brückenbau. Im Projekt werden daher folgende Punkte untersucht: Das optimale Schweißverfahren und die Schweißnahtnachbehandlung um eine hohe Ermüdungsfestigkeit zu erhalten sowie das Beulverhalten von mehrachsig beanspruchter Bleche. Die Quantifizierung der ökologischen und ökonomischen Vorteile einer Straßenbrücke unter Verwendung von höherfesten Baustählen wird anhand einer 20 m breiten Schnellstraßenbrücke gezeigt, die über 80 m spannt. Drei Brückenentwürfe wurden anhand folgender Kriterien verglichen: Lebenszyklusleistung, Umweltbewertung, Lebenszykluskosten. Der erste Brückenentwurf (A) entspricht dem klassischen Entwurf mit der Standard Stahlsorte S355. Bei dem zweiten Entwurf (B) wurde der Höherfeste Stahl S690 QL eingesetzt, jedoch weist der aktuelle Eurocode, die Stahlsorte in vielen Fällen nicht aus, weshalb der Verwendung des höherfesten Materials hier kaum Rechnung getragen werden kann. Letztendlich soll im dritten Entwurf (C) das tatsächliche Verhalten des Höherfesten Stahls und der Verwendung von HFMI-nachbehandelte Schweißnähten gezeigt werden. Der dritte Entwurf und mehr typische Fallbeispiele zeigt die Notwendigkeit die Eurocodes zu aktualisieren. Die 20 m breite Schnellstraßen Brücke, die über 80 m spannt, hat ein großes Anwendungsfeld im Brückenbau. Anhand dieses konkreten Beispiels werden die Ermüdungsprobleme und einige Stabilitätsprobleme (Erfordernis zur Verbesserung der Bemessungsregeln für das Beulverhalten von mehrachsig beanspruchten Platten), welche dieses Projekt thematisiert gezeigt. Im Rahmen dieses Projekts wird es einen Informationsaustausch zwischen den Forschungsstellen und Tragwerksplanern geben um das Wissen um die Vorteile der Anwendung in Stahlbrücken von höherfesten Baustählen zu verbreiten. Des Weiteren, wird ein Vergleich zwischen HFH-nachbehandelten Schweißnähten und Schweißnähte mit LTT Füllmaterial gezogen, dieser soll die eine Einordnung hinsichtlich der Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit von geschweißten Konstruktionsdetails ermöglichen.

Institut für Konstruktion und Entwurf, Universität Stuttgart
Leiterin der Forschungsstelle:
Prof. Dr.-Ing. U. Kuhlmann

Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Stephanie Breunig, Dipl.-Ing. Antonio Zizza

University de Liege

UNIVERSIDADE DE COIMBRA

BELGISCH INSTITUUT VOOR LASTECHNIEKVZW INSTITUT BELGE DE LA SOUDURE ASBL

Grid - Consultas, Estudos e Projectos de Engenharia, SA

INDUSTEEL BELGIUM

Wir danken dem Forschungsfonds für Kohle und Stahl (RFCS) der Europäischen Union für die Förderung dieses Forschungsprojekts.

MPA Universität Stuttgart

seit Juli 2014