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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Zur Frage der Ermuedungsfestigkeit von Kopfbolzenduebeln / Fatigue resistance of headed shear studs

Der Bericht stellt Ergebnisse eines Forschungsvorhabens vor, die zur Klaerung der Frage der Auswirkungen einer Ermuedungsbeanspruchung auf das Tragverhalten von Kopfbolzenduebeln beitragen koennen. Schwerpunktmaessig wurden sowohl der Einfluss hochzyklischer Vorbelastungen auf das lokale Verhalten von Kopfbolzenduebeln als auch die Auswirkungen lokaler Schaedigungen dieser Duebel auf das globale Tragverhalten ermuedungsbeanspruchter Verbundkonstruktionen untersucht. Dies erfolgte in einer ersten Versuchsreihe mit Push-Out-Versuchen, bei denen der Uebertragbarkeit der aus kraftgeregelten Versuchen gewonnenen Ergebnisse auf das Verhalten von Kopfbolzenduebeln in zyklisch belasteten Verbundtraegern und dem Einfluss von tiefen Temperaturen bis zu -40 Grad Celsius nachgegangen wurde. Die nachgewiesene Uebertragbarkeit der Ergebnisse bei einerseits Kraftregelung und andererseits Wegregelung erlaubt die Entwicklung von Berechnungsvorschriften fuer Verbundtraeger, die unmittelbar auf den Ergebnissen kraftgeregelter Versuche basieren. In einer zweiten Versuchsreihe wurden die Festlegungen in den nationalen Regelwerken daraufhin ueberprueft, ob mit ihnen der Rissbeginn an den Duebelfuessen waehrend der normativen Lebensdauer ausgeschlossen werden kann. Auf der Grundlage der Versuchsergebnisse konnten Schaedigungsmodelle zur Beurteilung des Einflusses hochzyklischer Vorbelastungen auf das lokale Tragverhalten von Kopfbolzenduebeln entwickelt werden. Zur Ueberpruefung der erarbeiteten theoretischen Modelle auf das Verhalten ermuedungsbeanspruchter Verbundtraeger wurde das Versuchsprogramm um zwei grossmassstaebliche Verbundtraegerversuche erweitert. Mit den daraus gewonnenen Ergebnissen konnten die Auswirkungen der lokalen Schaedigungen an Kopfbolzenduebeln auf das globale Tragverhalten ermuedungsbeanspruchter Verbundkonstruktionen bestimmt werden. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens zeigen auch, dass die in den Regelwerken verankerten Bemessungsregelungen in einigen Punkten ueberdacht werden sollten. ABSTRACT IN ENGLISH: The design concepts in current national and international standards for headed shear studs in composite structures under fatigue loads are based on the assumptions, that the ultimate shear resistance of headed shear studs and the load-deflection behaviour under service loads are not affected by high cyclic loading up to the theoretical value of their life time. These assumptions do not represent the real behaviour of headed shear studs subjected to fatigue loading. The paper deals with the results of the project C8 within the scope of Collaborative Research Centre 398 funded by the German Research Foundation. Based on a comprehensive program of experimental investigations new damage models to describe the effect of high cyclic loading on the local behaviour of headed shear studs are developed. On this basis the interaction between the local damage at the studs and the global behaviour of composite beams is investigated. (A)

  • Authors:
    • HANSWILLE, G
    • PORSCH, M
  • Publication Date: 2009

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 148-69
  • Serial:
    • Stahlbau
    • Volume: 78
    • Issue Number: 3
    • Publisher: Ernst (Wilhelm) and Sohn

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01327424
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jan 19 2011 11:48AM