Monitoringbasierter Ermüdungsnachweis der genieteten Stahlkonstruktion einer Bahnbrücke

Die Ermüdungssicherheit einer Bahnbrücke in genieteter Stahlbauweise mit aufgesetztem Schottertrog, die seit 1897 in Betrieb ist, wurde anhand eines Monitorings nachgewiesen. Es wurde die Ermüdungsbeanspruchung durch 52.060 Züge während 414 Messtagen aufgenommen. Die größten gemessenen Spannungswerte von 33 MPa traten im maßgebenden Zuggurt in Feldmitte des Fachwerkträgers einer Spannweite von 20 m auf und wurden durch die Lokomotiven erzeugt. Die für den Ermüdungsnachweis maßgebenden Spannungsdifferenzen waren damit deutlich kleiner als die Dauerfestigkeit des Nietdetails. Die Ermüdungssicherheit wurde somit aufgrund des Monitorings bereits auf der Stufe der Dauerfestigkeit nachgewiesen. Die Nietkonstruktion ist folglich betreffend Ermüdung nicht kritisch und wird im Hinblick auf eine lange künftige Nutzungsdauer ertüchtigt. Die Messungen zeigen außerdem die erwarteten großen Unterschiede zwischen gemessenen und anhand einer Nachrechnung berechneten Spannungsgrößen.

Monitoring based fatigue safety verification of the riveted steel structure of a railway bridge
The fatigue safety of a railway bridge in riveted steel construction with a fitted ballasted trough, which has been in operation since 1897, was verified by means of monitoring. The fatigue stress of 52,060 trains was recorded during 414 measuring days. The largest measured stress values of 33 MPa occurred in the relevant tension chord in the center of the 20 m span main truss girder and were generated by the locomotives. The stress ranges decisive for the fatigue verification were thus significantly smaller than the fatigue strength of the rivet details. The fatigue safety was thus already verified at the fatigue endurance limit on the basis of the data from monitoring. The riveted steel structure is thus not critical with regard to fatigue and will be upgraded in view of a long future service duration. The measurements also show the expected large differences between the measured stress values and those calculated by means of a recalculation.