Instandsetzung und Verstärkung von Stahlbrücken mit Kategorie-3-Schäden - Bericht zu einem Forschungsvorhaben der BASt

Neben Ermüdungsschäden an orthotropen Fahrbahnplatten sind bei Stahlbrücken auch Schäden an nicht direkt befahrenen Konstruktionsteilen der Quersysteme (Kategorie-3-Schäden) festgestellt worden. Das stetig steigende Verkehrsaufkommen führt zu einer Verschärfung des Problems, so dass die Dauerhaftigkeit betroffener Brücken auch durch diese Schäden gefährdet wird. Anhand ausgewählter Beispiele aus der Literatur und Praxis der Straßenbauverwaltungen werden Kategorie-3-Schäden systematisch untersucht. Die Erfahrungen werden zusammengestellt, ausgewertet und typisiert, um so eine erste Hilfestellung bei der Bewertung von Kategorie-3-Schäden zu geben. Weiterhin werden ausgeführte und andere Instandsetzungs- und Ertüchtigungsvarianten in allgemeiner Form mit numerischen Berechnungen untersucht, um Vor- und Nachteil herauszustellen. Besondere Aufmerksamkeit erhält dabei die Bauwerkserhaltungsmaßnahme, vollständig auf aussteifende Verbände zu verzichten. Die Untersuchungen schließen mit einer Bewertung der untersuchten Ertüchtigungs- und Instandsetzungsvarianten ab und münden in allgemeinen Empfehlungen zur Behandlung von Kategorie-3-Schäden.

Reinforcing steel bridges with category 3 damages - report on a BASt research project.
In recent years, fatigue damages have been observed at the main supporting structure of steel bridges, the orthotropic decks, as well as the transverse structure of steel bridges (the so-called category 3-failure). The rapidly increasing road traffic intensifies the situation resulting in a huge amount of steel bridges affected by fatigue damages. Existing steel bridges with category 3-fatigue cracks have been intensively investigated. Fatigue failure modes and general evaluation criteria have been summarized, analysed and categorized, in order to enable first fundamental and time-efficient definition and classification of category 3-damages. FE-simulations of transversal steel bridge structures (with and without reinforcements) have been carried out to evaluate and review the structural bridge concepts. Based on these studies, a special way of the steel bridges' maintenance has been followed up, which is removing all possible transversal bracings. Finally, different options of maintenance and repair have been investigated both newly and successfully applied in the recent past. Appropriate actions for solving essential category 3-fatigue problems are presented.