Neuartige Sandwichfahrbahnplatte für Eisenbahnbrücken

An der Technischen Universität Wien wird am Institut für Tragkonstruktionen im Forschungsbereich für Stahlbau eine neue, extrem schlanke Steel‐Concrete‐Steel‐Composite (SCSC)‐Platte untersucht, mit der wesentliche Randbedingungen (niedrige Bauhöhe, Reduktion Lärmemission durch Schotteroberbau) bei Ersatzneubauten von Eisenbahnbrücken älterer Bauart befriedigt werden. Der mehrschichtige Aufbau der Platte besteht aus zwei außenliegenden Stahlblechen mit unbewehrtem Betonkern, daher der Name Sandwichplatte. Lochdübelleisten, wechselweise nur am oberen und nur am unteren Blech angeschweißt, dienen der Schubübertragung zwischen den äußeren Blechen durch die Aktivierung von diagonal liegenden, horizontalen Betondruckstreben zwischen benachbarten Dübelleisten. Zusätzlich zur Weiterleitung der Vertikallasten in Querrichtung zu den Hauptträgern wirkt die SCSC‐Platte als Untergurt der Brückenhauptträger. Untersuchungen zur Tragfähigkeit ohne Ermüdung sowie die Erläuterung des Tragmechanismus der SCSC‐Platte erfolgten in ([1], [2] und [3]). Die rechnerische Beurteilung des Tragverhaltens bei Ermüdungsbeanspruchungen wird in dieser Arbeit vorgestellt, wobei der Fokus auf das Ermüdungsverhalten der Lochdübelleiste der SCSC‐Platte gerichtet ist. Die Ermüdungsanalysen wurden anhand eines nichtlinearen, dreidimensionalen Finite‐Elemente‐Modells als Grundlage für die Lebensdauerberechnung mithilfe der Kerbdehnungsmethode durchgeführt [4]. Ziel ist es, die Beziehung zwischen dem Niveau der Verkehrslast (Lastmodell LM71) und der ertragbaren Anzahl der Schwingspiele bis Rissbildung in den Dübelleisten entsteht, zu bestimmen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Ansätze und Ergebnisse zur Berechnung der Lebensdauer der Lochdübelleiste als Konstruktionselement mit Schlüsselfunktion (Schubübertragung durch Betondruckstreben) für die Tragwirkung der SCSC‐Platte und eine kurze Zusammenfassung der signifikanten Ergebnisse.