100 Jahre U-Bahn in Deutschland. Konstruktive Bestandaufnahme und messwertbasierte Tragwerksmodellierung eines Stahlviadukts der Linie 1 in Berlin / 100 years of underground railway in Germany - Recording and data-based modelling of structure as a basis for the fatigue assessment of an elevated steel track of Line Number 1

Der hohe denkmalpflegerische Wert der noch verbliebenen Originalviadukte der 1902 in Betrieb gegangenen U-Bahnlinie 1 im Berliner Bezirk Kreuzberg begruendet ein oeffentliches Interesse an deren Erhalt und weiterer Nutzung. Statisch-konstruktive Aspekte wie strukturimmanente Schwaechen des historischen Tragwerks, eine mehr als siebzigjaehrige intensive Belastungsgeschichte oder die im Vergleich zur urspruenglichen Bemessung erhoehten Lastgroessen scheinen dem entgegen zu stehen. Zweifelsfrei muss sich das denkmalpflegerische Interesse am Primat hinreichender Trag- und Ermuedungssicherheit messen lassen. Andererseits ist der Ingenieur einer besonders genauen Auslotung des realen Tragpotenzials der bestehenden Konstruktion verpflichtet. Das Untersuchungsprogramm zielte deshalb auf eine moeglichst realitaetsnahe Zustandserfassung durch ein in situ verifiziertes praezises Schadensmodell sowie durch eine messwertbasierte Kalibrierung des Systemmodells. Zudem kam neben Material- und Ultraschalluntersuchungen mit der Radiographie ein neues Diagnoseverfahren fuer verdeckte Bereiche zur Anwendung. Im Beitrag werden die ersten Schritte der Zustandserfassung - Anamnese, konstruktive Bestandsaufnahme, kalibrierte Tragwerksmodellierung und Ermittlung der Spannungsschwingbreiten - in Methodik und Ergebnissen vorgestellt. Die in-situ-Untersuchung offenbarte erhebliche, statisch relevante Unterschiede zwischen Planstand und Tragwerksrealitaet. Die Struktur- und Lastkalibrierung fuehrte auf ein gegenueber dem ersten Ansatz deutlich modifiziertes Modell. Im Ergebnis konnte nachgewiesen werden, dass die maximalen Spannungsschwingbreiten unterhalb der Dauerfestigkeitsgrenze liegen. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Since its first opening in 1902, parts of Berlin's underground Line Number 1 have been riding on the original steel structure of an elevated railway track above street level in the district Kreuzberg. The specific value of the original steel structure is caused by the public interest in its preservation as a historic monument and in its further operating which is opposed by structural lacks of the load-bearing structure, an intensive use history lasting over 70 years and meantime higher loads as originally calculated. The interest in its preservation is subject to the priority of a sufficient structural and fatigue safety. Vice versa, in this context it is the engineer's obligation to sound exactly the real potential of the existing structure. The selected assessment programme of the case in question concentrates on an optimized recording of condition by means of an on-the-spot defined and verified damage model as well as a data-based calibration of the system model. In addition to material testings and ultrasonic inspections, the radiography, a new diagnostic method for covered sections, was applied. The first steps of the condition recording - as they are: case study, recording of structure, metered modelling of structure and determination of stress ranges - are presented and discussed. Their methodology and their consequences are demonstrated. Serious discrepancies between original plans and the real measured potential of the structure were noticed by the on-the-spot investigation. The maximum strange stresses based on the metered system remain under the limit of constant amplitude fatigue. (A)

  • Authors:
    • FISCHER, M
    • LORENZ, W
  • Publication Date: 2002

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 88-96
  • Serial:
    • Stahlbau
    • Volume: 71
    • Issue Number: 2
    • Publisher: Ernst (Wilhelm) and Sohn

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01195113
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 7 2010 4:00PM