Berücksichtigung einer exzentrischen Lasteinleitung im Beulnachweis nach der Methode der reduzierten Spannungen in EN 1993-1-5 - Teil 1: experimentelle Untersuchungen

Beim Taktschieben wird der Brückenquerschnitt durch biaxiale Spannungen infolge der Lasteinleitung aus dem Verschublager des letzten Pfeilers und des dort auftretenden Biegemoments beansprucht. Zusätzlich treten unumgängliche Exzentrizitäten aus der Lasteinleitung des Verschublagers auf, wodurch eine zusätzliche Biegebeanspruchung aus der Ebene für das Stegblech resultieren kann. Während herstellungsbedingte Toleranzen in Form von Imperfektionsbeiwerten oder geometrischen Ersatzimperfektionen in den aktuellen Regelungen zum Beulnachweis nach DIN EN 1993-1-5:2019 bereits berücksichtigt sind, beinhalten diese keine Möglichkeit, Exzentrizitäten bei der Lasteinleitung aus den Verschublagern zu berücksichtigen. In der Praxis werden deshalb oft zusätzliche Nachweise gefordert, die normativ nicht geregelt sind und demzufolge einen erheblichen Mehraufwand für die Bemessung und Ausführung verursachen. Um diese Problemstellung zu beantworten, wurden im Rahmen der Beuluntersuchung zur Talbrücke Thulba und des Forschungsprojekts zum Beulnachweis von längsausgesteiften Beulfeldern unter mehrachsiger Beanspruchung großmaßstäbliche Beulversuche und numerische Berechnungen durchgeführt. Auf deren Basis wurde von der Hauptautorin ein Vorschlag zur Berücksichtigung einer exzentrischen Lasteinleitung beim Beulnachweis entwickelt. Der vorliegende Teil 1 dieser Veröffentlichung beschreibt die experimentellen und numerischen Untersuchungen zum Einfluss einer exzentrischen Lasteinleitung unter Berücksichtigung verschiedener Verschublagertypen. Die Ergebnisse werden in einem Teil 2 mit den aktuellen Regelungen der Norm verglichen. Des Weiteren wird im Teil 2 der Vorschlag zur Berücksichtigung einer exzentrischen Lasteinleitung durch Implementierung eines Exzentrizitätsbeiwerts &OHgr; im Beulnachweis mit der Methode der reduzierten Spannungen vorgestellt.

Consideration of an eccentric load introduction in the buckling check acc. to the reduced stress method in EN 1993-1-5:2019 - part 1: experimental studies
During incremental launching, the cross-section of a bridge is stressed by biaxial stresses due to the load introduction from the launching bearing on the last pier and the bending moment occurring there. In addition, unavoidable eccentricities from the load introduction occur, which could result in an additional out-of-plane bending at the web. While manufacturing-related tolerances in form of imperfection coefficients or geometric equivalent imperfections are already taken into account in the current regulations for the buckling verification acc. to DIN EN 1993-1-5:2019, they do not include eccentricities of the load introduction from the launching bearings. In practice, therefore additional verifications are often required which are not regulated by standards and consequently cause significant additional work for the design and execution. In order to solve this problem, large-scale buckling tests and numerical calculations were carried out as part of the buckling investigation for the Thulba viaduct and the research project on the buckling verification of longitudinally stiffened plates under multiaxial loading. Based on these, a proposal for the consideration of an eccentric load introduction in the buckling verification was developed by the main author. The present part 1 of this publication describes the experimental and numerical investigations on the effect of an eccentric load introduction considering different types of launching bearings. The results are then compared with the current regulations of the standard in a part 2. Furthermore, in part 2 a proposal for the consideration of an eccentric load introduction by implementing an eccentricity coefficient in the buckling verification using the method of reduced stresses is presented.