SpRK-Untersuchung des Brückenbestandes des Landes Mecklenburg-Vorpommern
Inhaltsverzeichnis
Projektdaten
| Titel | Title Spannungsrisskorrosion bei Brücken – Untersuchung des Brückenbestandes des Landes Mecklenburg-Vorpommern | Stress corrosion cracking in bridges – Investigation of the bridge stock of Mecklenburg-Vorpommern Förderer | Funding Landesamt für Straßenbau und Verkehr Mecklenburg-Vorpommern Zeitraum | Period 10/2005 – 03/2011 Leiter | Project manager Dr.-Ing. Torsten Hampel Bearbeiter | Contributors Dr.-Ing. Torsten Hampel, Dr.-Ing. Silke Scheerer Projektpartner | Project partners Curbach Bösche Ingenieurpartner, Dresden | Saxotest Ing. GmbH, Dresden u. a. |
Bericht aus dem Jahrbuch 2010
Versagenswahrscheinlichkeit älterer Spannbetonbrücken
Spannungs-Dehnungs-Linien verschiedener Spannstähle
Ältere Spannbetonbrücken enthalten oft Stähle, die den heutigen Anforderungen nicht mehr gerecht werden, weil sie z. B. als besonders empfindlich gegenüber Spannungsrisskorrosion (SpRK) eingestuft werden. Um diese Bauwerke erhalten und sicher weiter nutzen zu können, gibt es seit 1993 eine entsprechende bundesweite Handlungsanweisung (HAW) zum Umgang mit diesen Bauwerken, die derzeit – auch unter Mitarbeit des Instituts für Massivbau – überarbeitet wird.
Parallel dazu untersuchen wir seit 2005 mit Hinblick auf diese spezielle Thematik den Brückenbestand des Landes Mecklenburg-Vorpommern. Alle Bauwerke wurden katalogisiert und bewertet. Je nach Dringlichkeit wurden statische und materialtechnische Untersuchungen durchgeführt, deren Ergebnisse auf die anderen Brücken extrapoliert wurden. Ein Schwerpunkt 2010 war die Erprobung eines neuartigen Rechenverfahrens auf Grundlage der Stochastik, welches an der TU München entwickelt wurde. Gegenstand der aktuellen Arbeit sind die Querkraft- und die Koppelfugenproblematik bei ausgewählten Brücken.
Beton- und Spannstahl verformen sich i. d. R. deutlich vor dem Versagen. Bei richtiger Bemessung und Konstruktion der Bauwerke bilden sich Risse im Beton, bevor der Stahl in den Bereich des Bruches kommt. Spannstähle mit SpRK können hingegen sehr spröde versagen. Dann ist es auch durchaus möglich, dass sich im Vorfeld keine von außen sichtbaren Risse bilden.
Die betroffenen Tragwerksbereiche mit negativem Ankündigungsverhalten ermittelt man analytisch bei einer statischen Nachrechnung. Mit dem neuen Verfahren auf Grundlage der Stochastik wird anschließend abgeschätzt, wie groß die Wahrscheinlichkeit ist, dass der Spannstahl zuerst dort ausfällt, wo kein Riss von außen detektierbar ist. Für DDR-Fertigteilbrücken, die einen großen Anteil am untersuchten Brückenbestand haben, konnte dieses Verfahren in sehr vielen Fällen nutzbringend angewendet werden. So vorhanden, machen nämlich die kritischen Bereiche bei betroffenen Brücken nur einen Bruchteil aller zu untersuchenden Schnitte aus. Die Wahrscheinlichkeit eines unangekündigten Versagens war i. d. R. geringer als der kritische Grenzwert. Es wurden aber auch Schwächen des stochastischen Verfahrens aufgezeigt. So werden z. B. kleinere Brücken mit einer relativ geringen Anzahl Spannglieder deutlich kritischer bewertet als Großbrücken mit mehr Spanngliedern. Dennoch bietet das neue Verfahren eine Möglichkeit, das Tragvermögen von Brücken mit SpRK-empfindlichen Stählen realistischer beurteilen zu können.