Zum Einfluss einer Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit von Verbunddübelleisten im Verbundbrückenbau

Abstract

Bei Stahlverbundbrücken kleiner und mittlerer Spannweiten werden seit einigen Jahren vermehrt Verbunddübelleisten zur Schubkraftübertragung eingesetzt. Mit ihrer erhöhten Tragfähigkeit bei gleichzeitig geringen Bauhöhen bieten sie deutliche wirtschaftliche Vorteile gegenüber einer Verbundlösung mit Kopfbolzendübeln. In den letzten Jahren wurden zudem die Grundlagen zur Nutzung eines „lebenslangen“ Korrosionsschutzes durch eine Feuerverzinkung auch bei ermüdungsbeanspruchten Brückenbauwerken durch umfangreiche wissenschaftliche Untersuchungen für zahlreiche typische Brückendetails geschaffen. Aufgrund fehlender Kenntnisse zum Einfluss der Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit von Verbunddübelleisten konnten die wirtschaftlichen Vorteile kombiniert mit der nachhaltigen Feuerverzinkung bislang im Brückenbau jedoch nicht genutzt werden. In dieser Arbeit werden die Ergebnisse von vergleichenden Ermüdungsversuchen an verzinkten und unverzinkten Kleinteilproben, Push-Out Körpern und bauteilähnlichen Trägern aufgeführt, zusammengefasst und im Hinblick auf unterschiedliche Verhaltensweisen in Tragfähigkeit und Ermüdungsfestigkeit ausgewertet. Ergänzend werden die Einflussfaktoren der Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit gezielt im Rahmen von numerischen Parameterstudien untersucht. Als Haupteinflussparameter wird dabei die Zinkschichtdicke identifiziert. Für die Planung der Feuerverzinkung und Festlegung des Materials der Verbunddübelleiste sollte eine möglichst geringe, für die vorhandene Korrosivität notwendige Zinkschichtdicke angestrebt werden. Als Ergebnis aller Untersuchungen wird festgestellt, dass, wie für die unverzinkte Verbunddübelleiste in der allgemeinen Bauartgenehmigung geregelt, auch für die feuerverzinkte Ausführung der Nachweis der Ermüdungsfestigkeit mit dem Kerbfall 125 nach DIN EN 1993-1-9 geführt werden kann. Mit der vorliegenden Arbeit wird so ein Beitrag zu einer nachhaltigen und wirtschaftlichen Bauweise im Brückenbau unter Anwendung einer Feuerverzinkung bei Verbunddübelleisten geschaffen. Eine Unterscheidung der Kerbfälle je nach Bearbeitungszustand erfolgt nicht.