Zur Bemessung von Verbunddübelleisten mit Klothoidenform für Schubbeanspruchungen in Längs‐ und Querrichtung

Bei Straßenbrücken mit orthotrop ausgesteiften Stahlfahrbahnplatten sind in den vergangenen Jahrzehnten aufgrund der stark angestiegenen Verkehrsbelastung und einer unzureichenden Auslegung vermehrt Ermüdungsschäden aufgetreten. Um die Vorteile der leichten Bauweise zu nutzen, aber gleichzeitig wesentliche Probleme zu beseitigen, wurde an der Technischen Universität Dresden im Rahmen des AiF‐FOSTA‐Forschungsprojekts P 1265 die Orthoverbundfahrbahnplatte mit Dübelleisten entwickelt. Anders als in der Bauartgenehmigung berücksichtigt, wird die Verbunddübelleiste in der Orthoverbundfahrbahnplatte in Längs‐ und Querrichtung auf Schub beansprucht. Der Verbund zwischen der Stahlkonstruktion und der dünnen Aufbetonschicht wird bei dieser Bauweise in beiden Richtungen hergestellt und statisch genutzt. Bisher wurden bei Verbunddübelleisten weder die Tragfähigkeit noch die Tragwirkung bei Querschubbeanspruchung untersucht. Aufgrund der bewusst gering gewählten Stärke der Stahlbetonschicht waren Abweichungen der Leistengeometrie von der geltenden Bauartgenehmigung notwendig. Im Forschungsprojekt P 1265 wurden daher umfangreiche experimentelle und strukturmechanische Untersuchungen des Tragverhaltens von Verbunddübelleisten in Klothoidenform in Längs‐ und Querrichtung durchgeführt und Bemessungsansätze hieraus abgeleitet bzw. überprüft. Im vorliegenden Aufsatz wird eine Zusammenfassung hierzu vorgestellt.

In recent decades, road bridges with orthotropically stiffened steel deck slabs have increasingly suffered fatigue damage due to the strong increase in traffic loads and insufficient design. In order to utilise the advantages of the lightweight construction method while at the same time eliminating significant problems, the ortho‐composite deck slab with dowel strips (OC‐slab) was developed at the TUD Dresden University of Technology as part of the AiF‐FOSTA research project P 1265. In contrast to the design approval, the composite dowel strips in the OC‐slab are subjected to shear loads in the longitudinal and transverse direction. The bond between the steel structure and the thin concrete layer is created in both directions with this construction method and utilised statically. Up to now, neither the load‐bearing capacity nor the load‐bearing behavior of composite dowel strips under transverse shear loading have been investigated. Due to the intentional low thickness of the reinforced concrete layer, deviations of the dowel strip geometry from the applicable design approval were necessary. In the research project P 1265, extensive experimental and structural‐mechanical investigations of the load‐bearing behavior of composite dowel strips in clothoid shape in the longitudinal and transverse directions were therefore carried out and design approaches were derived and verified from this. A summary of this is presented in this article.