Untersuchungen zu geklebten Beulsteifen im Stahl‐ und Verbundbrückenbau

Zahlreiche Brücken sind in einem schlechten Zustand. Insbesondere der Widerstand gegen Plattenbeulen stellt ein häufiges Problem dar. Die Ertüchtigung beulgefährdeter Querschnitte im Stahlbrückenbau ist aufgrund häufig nicht schweißgeeigneter Stähle und der zusätzlichen Kerbwirkung aus konventionellen Fügetechniken problematisch. Die Anwendung der Klebetechnik zur Befestigung von Steifenquerschnitten stellt eine materialschonende Ertüchtigungsmaßnahme beulgefährdeter Querschnitte dar. Vor einer praktischen Anwendung sind zahlreiche Fragestellungen hinsichtlich der Konstruktionsweise der Beulaussteifung, der Beanspruchung der Klebschicht infolge Beulen, der Tragfähigkeit der Klebschicht und der Alterungs‐ und Ermüdungsfestigkeit zu beantworten. Auf Basis von numerischen und experimentellen Untersuchungen konnte eine einfache Bruchbedingung aufgestellt werden, welche eine Beurteilung der Tragfähigkeit der Klebschicht ermöglicht. Eine ausreichende beulaussteifende Wirkung der geklebten Steife ist gegeben, solange die Tragfähigkeit der Klebschicht gewährleistet ist. Das Alterungs‐ und Ermüdungsverhalten wurde in Grundversuchen untersucht. Dabei konnten Randbedingungen festgelegt werden, die eine zeitlich begrenzte Beständigkeit sicherstellen. In diesem Bereich besteht aber weiterhin Forschungsbedarf.

Numerous bridges are in poor condition. In particular, resistance to plate buckling is a problem. Strengthening of buckling‐prone sections in steel bridges is often difficult due to non‐weldable steels and the additional notch effect from conventional joining techniques. The use of adhesives for fixing stiffeners allows material‐friendly reinforcement of buckling‐prone steel sections. Prior to practical application, numerous questions must be answered with regard to the detailing of the stiffeners, the stress on the adhesive layer due to inhibiting buckling, the load‐bearing capacity of the adhesive layer, the resistance to aging and fatigue. On the basis of numerical and experimental investigations, a simple fracture condition could be developed which allows a design of the adhesive layer‘s load‐bearing capacity. A sufficient stiffening effect of the bonded stiffener is given as long as the adhesive layer‘s load‐bearing capacity is sufficient. The aging and fatigue behaviour was investigated in basic tests. It was possible to define boundary conditions that enable resistance for a limited time, but there is still need for further research in this field.