FOSTA P628

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Herstellung von Stahlfahrbahnen in Sandwichbauweise mit verringertem Schweißaufwand

Kurze Beschreibung

Forschungsziel ist die Entwicklung einer neuartigen Stahlfahrbahn z.B. für Brücken durch Verwendung innovativer Mischlösungen aus Stahlblechen und Elastomeren (Sandwichkonstruktion).

Stahlfahrbahnen von Brücken, Rampen oder Fähren werden zur Zeit als sogenannte "orthotrope Platten", d. h. orthogonal mit Rippen ausgesteifte Bleche ausgebildet.
Die Herstellungskosten der orthotropen Platte sind aber trotz des möglichen Mechanisierungsgrades so hoch, dass sie zur Zeit nur in Sonderfällen (Forderung nach Ganzstahllösungen über Ströme (z.B. Rhein), leichte Bauweise (z.B. wegen Gründung oder bei beweglichen Brücken), niedrige Bauhöhen (z.B. bei Überführungen über Bahntrassen)) eingesetzt wird und der Betonplatte für Verbundbrücken Platz gemacht hat. Die Position der orthotropen Platte im Wettbewerb wird zudem in Zukunft weiterhin dadurch erschwert, dass die Rad- und Achslasten durch die Einführung der Super-Single-Reifen und Mehrfachantriebsachsen gegenüber früher größer werden und dadurch wesentliche konstruktive Verstärkungen erforderlich werden.

Eine geeignete Lösung zur besseren Positionierung von Stahlfahrbahnen im Einsatz für Brückenbauwerke bieten neuartige Sandwichkonstruktionen von Stahlplatten mit Elastomerkern.

Innerhalb des Projekts werden daher die folgenden Arbeitsschritte bearbeitet:

- Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Tragverhalten von Platten und Scheiben mit Sandwichkern
- Ermittlung der vollständigen Kennwerte für den Sandwich-Kern
- Optimierung der Fahrbahnkonstruktion (Sandwichbauweise und Hohlbauweise) im Hinblick auf lokales und globales Tragverhalten, Fertigung und Montage
- Optimierung der Brückenkonstruktion unter Berücksichtigung der neuen Fahrbahnlösung
- Bau von Prototypen für Bauteilversuche im Labor für die neuen Brückenbelastungen
- Planung einer permanenten Brücke mit neuen Fahrbahnelementen
- Anwendung als Brückenverstärkung in Verbindung mit Fahrbahnreparaturen

Für eine große Anzahl bestehender Brückenbauwerke mit konventionell ausgeführter orthotroper Stahlplatte besteht in absehbarer Zeit die Notwendigkeit einer Sanierung und Verstärkung. Das Forschungsergebnis lässt eine überzeugende Lösung für solche Sanierungen und Verstärkungen einschließlich Wirtschaftlichkeitsdaten für Auftraggeberentscheidungen erwarten.

Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen durch Forschungsberichte, die Grundlage der Zustimmung im Einzelfall für Pilotprojekte sind, und Berichte über die Pilotprojekte, Veröffentlichungen usw. verbreitet werden.

Forschungsförderung

FOSTA - Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V.

Partner

Laufzeit

11/2004 - 09/2007

Ansprechpartner

Achim Geßler