Stahlbauwerke wie beispielsweise Brücken sind zunehmenden Belastungen ausgesetzt. Gebaut in den 60er Jahren waren sie für weitaus geringere Lasten ausgelegt als sie heute, vor allem durch den zunehmenden Güterverkehr, tragen müssen. Durch diese steigenden Lasten treten an vielen Brücken verschiedene Schadensbilder, wie beispielsweise Risse, auf. Das Bauwerk muss durch Ausarbeiten und erneutes Verschweißen der Risse Instand gehalten werden. Während der Durchführung dieser Arbeiten muss das Bauwerk heutzutage gesperrt werden, um die relative Nahtflankenbewegung des ausgearbeiteten Risses während des Schweißens zu unterdrücken. Dadurch muss der Verkehr gezwungenermaßen auf andere Routen umgeleitet werden, auf denen es dann wiederum zu erheblicher Verkehrsbelastung und damit auch zu Schadensfällen kommt.
Ziel des Projektes ist es eine Methode bereit zu stellen, die es erlaubt Schweißarbeiten an Stahlkonstruktionen unter Betriebsbeanspruchung auszuführen und dabei regelwerkskonforme Schweißnahtgüten und Schwingfestigkeiten zu erzielen. Dazu wird die Rissöffnungsamplitude und –frequenz bei verschiedenen Verkehrssituationen an einer Brücke durch ein vom Institut für Stahlbau entwickeltes Messsystem erfasst und im Versuchsstand simuliert. Die im Versuchsstand unter Last erzeugten Schweißverbindungen werden vom ifs metallografisch untersucht und bezüglich ihrer Schweißnahtgüte bewertet. Anschließend wird in Schwingversuchen die Dauerfestigkeit der unter Last hergestellten Verbindungen charakterisiert.
Aus den Schweißungen im Versuchsstand wird ein besseres Verständnis des Zusammenhanges zwischen Frequenz und Amplitude der Nahtflankenbewegung und erzielbarer Schweißnahtgüte erwartet. Aus den Ergebnissen sollen am Projektende Handlungsempfehlungen zur Ermittlung lokaler Nahtflankenbewegungen unter Betriebsbeanspruchung sowie zum Reparaturschweißen von ermüdungsgeschädigten Stahlbauteilen abgeleitet werden. Die ermittelten Schwingfestigkeitskennwerte werden in bestehende Regelwerke (z.B. Eurocode 3, IIW Recommendations) eingeordnet und stehen damit künftig einem breiten Anwenderkreis zur Verfügung.
FOSTA – Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V.
