Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Anwendung von Injektionsschrauben bei der Instandsetzung von dynamisch beanspruchten Stahlkonstruktionen

Viele Brückentragwerke in Deutschland weisen infolge der in den letzten Jahrzehnten extrem angestiegenen und nicht vorhersehbaren Verkehrsbelastung in Kombination mit der Altersstruktur wesentliche Defizite in der Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit auf, die kurz- und mittelfristig Instandsetzungsmaßnahmen erfordern. Bei Stahlbrücken bietet die Anwendung von Injektionsschrauben gerade für KMU eine zeit- und kostensparende Alternative zu den bisher üblichen Verfahren, da sie damit schlupffreie Scher-Lochleibungsverbindung mit einfachen Mitteln herstellen können. Dazu wird ein Zweikomponentenharz mittels Bohrungen in der Schraubengarnitur in den Hohlraum zwischen Schraube und Lochwand gefüllt, für höhere Tragfähigkeiten ist auch eine vorgespannte Anwendung möglich. In Deutschland wurden Injektionsschrauben bisher nur bei einer einzigen Reparaturmaßnahme eingesetzt, in den Niederlanden schon häufiger. Im Rahmen des Forschungsprojektes sollen alle nötigen Voraussetzungen für die Erlangung einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung und somit eine direkte Anwendbarkeit von Injektionsschrauben bei Instandsetzungsmaßnahmen durch KMU geschaffen werden. Beginnend mit der Qualifizierung möglicher Injektionsharze anhand ihrer Materialeigenschaften in Kleinteilversuchen wird das Trag- und Gebrauchsverhalten von Injektionsschrauben mittels statischen und zyklischen Bauteilversuchen an genormten Prüfkörpern ermittelt. Es erfolgen Untersuchungen zur praktischen Ausführung auf der Baustelle, der Erhärtung sowie Alterung des Harzes und dessen Ermüdungsfestigkeit sowie der Kombination mit einer Schraubenvorspannung. Auf Basis der Versuchsergebnisse und numerischen Simulationsberechnungen soll ein Bemessungsmodell für Verbindungen mit Injektionsschrauben entwickelt werden, welches die bestehenden normativen Regelungen aufgreift und bis zur allgemeinen Anwendbarkeit hin erweitert. Die notwendigen Ausführungsregeln werden konform zur EN 1090-2 in einem Anwendungsleitfaden formuliert.