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Kleben statt schweißen

Kerben in Stahlbauwerken lassen sich durch Kleben verstärken (Bild: Christian Schuler)
Kerben in Stahlbauwerken lassen sich durch Kleben verstärken (Bild: Christian Schuler)

[29|03|2019]

Die HM forscht an einem klebtechnischen Sanierungskonzept bei Ermüdungsschäden von Stahlbaukonstruktionen

 

Werden Stahlkonstruktionen wie beispielsweise Brücken, Krane, Förder- oder Windenergieanlagen zyklisch beansprucht, ermüdet das Material. Überbeanspruchung, beispielsweise durch verlängerte Betriebslaufzeiten oder ein erhöhtes Verkehrsaufkommen bei Brückenbauwerken, begünstigen die Schäden durch Ermüdung. Dies zeigt sich im nationalen Brückenbau unter anderem dadurch, dass sich die Zustandsnoten der Brückenbauwerke zunehmend verschlechtern.

 

Neue Sanierungsmethoden benötigt

Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) hat in den letzten Jahren Untersuchungen zu Ermüdungsschäden an Bestandsbrücken und zu konventionellen Möglichkeiten zur dauerhaften Ertüchtigung von Brückenbauteilen durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass neue Sanierungskonzepte und -methoden im Rahmen der Bauwerkserhaltung notwendig sind. Genau hier setzt das neue Forschungsvorhaben der Hochschule München an: An der Fakultät für Bauingenieurwesen entwickeln Prof. Dr. Christian Schuler und sein Forschungsteam unter dem Namen „StressPatches“ klebtechnische Sanierungskonzepte für den Stahlbau. Mit diesen soll sich das Spannungsniveau an kritischen Stellen der Bauteile senken und dadurch die Lebensdauer der Stahlbaukonstruktionen verlängern lassen.

 

Aufgrund der homogenen Ein- und Überleitung von Last ist die Ertüchtigungsmethode mittels klebtechnischer Verfahren eine alternative Lösungsmethode zu den konventionellen Verstärkungs- oder Instandsetzungsmethoden wie Schweißen oder Schrauben. Hinzu kommt, dass die Bestandsstruktur bei der klebtechnischen Sanierungsmethode nicht beeinflusst wird, was bei konventionellen Lösungen nicht der Fall ist: Schweißen bringt durch thermische Einwirkungen erneut Kerben in das Gefüge, die wiederum Ausgangspunkt für eine Rissbildung darstellen können. Bei geschraubten Verstärkungsvarianten wird neben der eingebrachten Kerbe der Querschnitt zusätzlich reduziert.

 

Hochschulpartner des Projekts sind das Institut für Stahlbau der RWTH Aachen sowie das Institut für Füge- und Schweißtechnik der Technischen Universität Braunschweig. Es ist Anfang Februar 2018 gestartet und läuft bis Ende Juli 2020.

 

 

Mirja Fürst