Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Reparaturschweißen von ermüdungsbeanspruchten Stahltragwerken im Betrieb mit komplexen Schweißdetails und begrenzter Zugänglichkeit

Ermüdungsgeschädigte Brücken werden zur Durchführung von Reparaturmaßnahmen aktuell für den Verkehr teilweise oder vollständig gesperrt. Ursächlich hierfür ist, dass das Schweißen an sich bewegenden Nahtflanken nur eingeschränkt möglich ist und aufgrund der Heißrissgefahr nicht im Stand der Normung abgebildet ist. Dieses Vorhaben erweitert den Stand der Technik zum Schweißen unter Betriebsbelastung um Schweißdetails mit Kehlnähten, die häufig in Brücken anzutreffen sind und aufgrund der Kerbschärfe Schwingrisse aufweisen. Die Besonderheit der Details ist deren eingeschränkte Zugänglichkeit (bspw. Verbindung zwischen Deckblech und Trapezsteifen), die geometrische Komplexität (lasttragende Kreuzstöße) und die mehrachsige Beanspruchungssituation. Das Vorhaben verfolgt die Ziele eine abgesicherte Methode zur Erfassung der Nahtflankenbewegung am Bauwerk und eine eine validierte Reparaturmethode für eingeschränkt zugängliche Konstruktionsdetails bereitzustellen sowie den Nachweis der Nahtfestigkeit der reparaturgeschweißten Nähte zu erbringen. Darüber hinaus erarbeitet das Vorhaben eine digitalisierte Dokumentationsstrategie der Sanierungsmaßnahme mit dem Ziel der Rückverfolgbarkeit und der realistischen Zustandsabbildung nach dem Prinzip des Building-Information-Modeling (BIM).

KMU profitieren besonders von dem Vorhaben, da sie maßgeblich an den Sanierungsarbeiten an Stahlbrücken beteiligt sind und es bislang keine rechtlich abgesicherte Dokumentation des Stands der Technik zum Schweißen unter Betriebsbeanspruchung gibt. Den KMU wird durch das Vorhaben eine abgesicherte Vorgehensweise zum Schweißen unter Betriebslasten aufbereitet und in Form eines Merkblatts bereitgestellt. Hierfür wird die Vorhabensbearbeitung eng mit dem PA und externen Multiplikatoren aus industrienahen Arbeitskreisen (DVS AfT A5, IIW C-XIII) abgestimmt.