P 628 – Herstellung von Stahlfahrbahnen in Sandwichbauweise mit verringertem Schweißaufwand

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P628

ISBN: 3-937567-92-5 Artikelnummer: P628 Kategorien: ,

Beschreibung

P 628 – Herstellung von Stahlfahrbahnen in Sandwichbauweise mit verringertem Schweißaufwan

Bei richtiger Konstruktion und Fertigung stellen orthotrope Platten für den Brückenbau optimale Fahrbahnlösungen mit längster Lebensdauer dar. Durch den erhöhten Schweißaufwand wird jedoch auch immer wieder die Frage nach alternativen stählernen Lösungen gestellt. Hier bietet sich eine Stahl-Polymer-Sandwich Konstruktion an, die im Schiffbau bereits erfolgreich zum Einsatz kommt. Das Sandwich Plate System (SPS) besteht aus einem Ober- und Unterblech mit einer dichten Elastomer-Kernschicht, die einen schubfesten Verbund garantiert. Erstanwendungen dieses Sandwichs im Brückenbau wurden bei der Substitution geschweißter Fahrbahnelemente für zerlegbare D-Brückensysteme und als vorgefertigte Fahrbahnelemente für permanente Brücken kleinerer Spannweite durchgeführt. Zusätzlich sind auch Anwendungen zur dauerhaften Verstärkung bestehender orthotroper Platten interessant: In dem sogenannten SPS-Overlay-Verfahren wird auf das vorhandene Fahrbahnblech mit 2-3 cm Abstand ein zweites Deckblech aufgesetzt und der Hohlraum mit Elastomer verfüllt. Damit wird die für die Ermüdung kritische Deckblechbiegung herkömmlicher orthotroper Platten erheblich reduziert.
Gegenstand des vorliegenden Berichtes ist eine Erweiterung des SPS-Konstruktionsprinzips auf Hohlplatten größerer Bauhöhe für Brückenfahrbahnen mit hohen Verkehrslasten. Die Hohlräume werden dabei durch eingelegte Profile in runder, quadratischer oder dreieckiger Form erzeugt und nur der Raum zwischen den Profilen und den Deckblechen wird mit dem Elastomer verfüllt. Diese Bauweise verspricht größere Spannweiten der Fahrbahnplatten und, vor allem bei  Querorientierung der Profile, die Möglichkeit der Vorfertigung in ganzer Fahrbahnbreite mit leicht zu schließenden Querfugen. Der Bericht geht im Einzelnen auf die Werkstoffeigenschaften und Grenzzustandsbeschreibungen für die verschiedenen Komponenten der SPS-Hohlplatte ein und liefert darauf aufbauend ein vollständiges Berechnungsverfahren.
Erste Proberechnungen zeigen, dass insbesondere die Lösung mit runden Hohlprofilen im Sandwichkern sehr günstige Eigenschaften erzeugt. Die Zuverlässigkeit des Berechnungsverfahrens konnte durch Messungen an Musterbauteilen überprüft werden.

Autoren:
M. Feldmann, G. Sedlacek, S. Möller, A. Geßler, D. Ungermann, J. Kalameya

Veröffentlichung:
2010