Lokale Spannungserhöhungen durch Schienenstöße in Kranbahnträgern

Radlasten von Brückenkranen erzeugen in Kranbahnträgern neben den globalen Spannungen aus zweiachsiger Biegung und Torsion auch lokale Spannungen, die hauptsächlich den Trägersteg betreffen. Diese lokalen Spannungen stellen häufig eines der entscheidenden Kriterien für den Ermüdungsnachweis von geschweißten Trägern mit geklemmten Schienen mit Fußflansch dar. Der vorliegende Beitrag befasst sich mit den Auswirkungen von Schienenstößen auf die lokalen Spannungen in Kranbahnträgern. Die Forschungsarbeiten umfassen sowohl experimentelle Versuche als auch numerische Parameterstudien auf der Grundlage von Finite‐Elemente‐Berechnungen, für Schienen sowohl mit als auch ohne elastische Unterlage. Ziel der Untersuchungen ist es, ein besseres Verständnis des mechanischen Verhaltens zu entwickeln und den durch Schienenstöße bedingten Spannungserhöhungsfaktor für die max. lokalen Spannungen zu quantifizieren, um zukünftige Ermüdungsschäden zu vermeiden.

In addition to the global stresses from biaxial bending and torsion, wheel loads from overhead cranes also generate local stresses in crane runway girders, which mainly affect the girder web. These local stresses are often one of the decisive criteria for the fatigue analysis of welded girders with clamped rails with foot flange. This paper deals with the effects of rail joints on the local stresses in crane runway girders. The research includes experimental tests and numerical parameter studies based on finite element calculations for rails with and without an elastomeric bearing pad. The investigations aim to develop a better understanding of the mechanical behaviour and to quantify the stress increase factor due to rail joints for the maximum local stresses in these regions to avoid future fatigue damage.