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Ermüdungsverhalten von Stahlträgern mit schlanken Stegblechen im Brückenbau
(2002) Günther, Hans-Peter; Kuhlmann, Ulrike (Prof. Dr.-Ing.)
Stahlträger mit schlanken Stegen haben im Verhältnis zu ihrem Eigengewicht eine sehr hohe Tragfähigkeit. Dies ermöglicht leichte und dadurch sehr wirtschaftliche Konstruktionen. Die Ausnutzung der hohen Tragfähigkeit ist jedoch mit großen Stegblechverformungen aus der Plattenebene verbunden. Bei wechselnder Belastung, wie dies besonders im Brückenbau der Fall ist, kommt es zu einem wiederkehrenden Ausbeulen der Stegbleche das als Stegatmen bezeichnet wird. Durch das Ausbeulen der Stegbleche können an den Schweißnähten entlang der Beulfeldränder Ermüdungsrisse entstehen, die zu einem vorzeitigen Ermüdungsversagen führen können. Die vorliegende Arbeit behandelt das Ermüdungsverhalten von Stahlträgern mit schlanken Stegblechen im Brückenbau. Schwerpunkt dieser Arbeit sind Betriebsfestigkeitsuntersuchungen an typischen Stahl- und Verbundbrücken unter stochastischer Beanspruchung aus Verkehr. Dabei werden die einzelnen Teilaspekte Verkehrsbelastung, Ermittlung der ermüdungsrelevanten Beanspruchung und Ermüdungsfestigkeit ausführlich behandelt. Durch umfangreiche Parameterstudien an unterschiedlichen Brückensystemen wird getrennt für Straßen- und Eisenbahnbrücken ein einfacher Bemessungsvorschlag abgleitet. Durch die Ergebnisse dieser Arbeit wird die Ausnutzung der hohen Tragfähigkeit von Stahlträgern mit schlanken Stegblechen auch im Brückenbau ermöglicht.