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Bauwerksmessungen versus Rechenkonzepte zur Beurteilung von Spannstahlermuedung in Betonbruecken

Measurements versus analytical methods to evaluate fatigue of tendons in concrete bridges

Viele Bestandsbruecken sind hinsichtlich ihrer Tragfaehigkeit und Gebrauchstauglichkeit neu zu bewerten. Seinerzeit nicht fuer die heutigen Anforderungen bemessen, nutzen etwa die verfeinerten Rechenansaetze der Stufe 2 der Nachrechnungsrichtlinie Traglastreserven aus. Allerdings werden dabei auch rechnerische Defizite festgestellt, die nicht den optischen Zustand des Bauwerks widerspiegeln. In diesen Faellen koennen Messungen (Monitoring) zusaetzliche Tragreserven identifizieren und so die Restnutzungsdauer wesentlich verlaengern. Insbesondere die Ermuedung von Spann- und Betonstahl sowie die Gebrauchstauglichkeitsnachweise haengen wesentlich vom realen Tragverhalten ab und koennen durch ein zielgerichtetes Monitoring genauer bewertet werden. Dieses Vorgehen entspricht der – nur selten angewendeten – Stufe 3 der Nachrechnungsrichtlinie, die Messungen explizit erlaubt. Der Beitrag identifiziert massgebende Berechnungsgroessen des Ermuedungsnachweises und bewertet deren Einfluss. Die Vielzahl moeglicher Messverfahren unterscheidet sich nach Aufwand und moeglichem Erkenntnisgewinn. Zur Abwaegung von Aufwand und Nutzen dient eine tabellierte Zusammenstellung als Entscheidungshilfe fuer den bearbeitenden Ingenieur. Sie unterstuetzt die Auswahl geeigneter Messverfahren und kann als Ausgangspunkt wirtschaftlicher, messwertgestuetzter Zustandsbewertungen des Tragwerks genutzt werden. Mit der zielgerichteten Messung ist eine erhebliche Genauigkeitssteigerung moeglich und damit verbunden eine Verlaengerung der Nutzungsdauer. Mit verschiedenen Monitoringverfahren liess sich etwa die Nutzungsdauer eines Referenzbauwerks um etwa ein 14-Faches verlaengern. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Many existing bridges have to be reassessed with respect to their actual bearing capacities and serviceability. They exhibit conceptual aging and thus require elaborate recalculation methods like the ones at stage two of the recalculation guideline. Often, calculative deficits are determined that contradict the visible state of a building. Then, measurements at vulnerable structural elements become meaningful to identify actual reserves and thus elongate a residual lifetime. This complies with the third stage of the recalculation guideline – although hardly used in practice. Measurements make sense e.g. for fatigue damages of tendons or rebar as well as parameters of the serviceability state that pronouncedly depend on a realistic modelling of the structural behaviour and loadings. The contribution starts from the analytical methods, namely the numerical fatigue evaluation with its sensitive parameters and their particular influence. A variety of possible measurements for geometries, material properties, loadings, strain states or environmental conditions are briefly presented and summarised with their basic properties in a table to support the decision making of practical engineers. Two examples of geometry measures and strain measures at tendons coupled to additional data show the potential of monitoring for lifetime oriented preservations. Calculative lifetimes could be elongated up to a factor of 14. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Sanio, D
    • Loeschmann, J
    • Mark, P
    • Ahrens, M A
  • Publication Date: 2018-2

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 99-110
  • Serial:
    • Bautechnik
    • Volume: 95
    • Issue Number: 2
    • Publisher: Ernst & Sohn GmbH
    • ISSN: 0932-8351

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01668779
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: May 9 2018 9:45AM