Anwendung von Trapezblechstegen im Brueckenbau. Laengsschubtragverhalten von Betonduebeln in Kombination mit Trapezblechstegen / The use of corrugated steel webs in bridge constructions - Load bearing behaviour of concrete dowels in combination with corrugated steel webs under longitudinal shear

Der Beitrag teilt die Ergebnisse eines Forschungsvorhabens mit, das einen Beitrag zur wirtschaftlichen Anwendung von Trapezblechstegen im Betonbrueckenbau liefern soll. Bei einem ersten Pilotprojekt, der Talbruecke Altwipfergrund im Zuge der A71, war die Ausbildung der Verbundfuge zwischen Trapezblech und Beton sehr unbefriedigend geloest worden, sodass im Rahmen des Forschungsvorhabens nach verbesserten Loesungen dieses Details und einem einfachen Bemessungskonzept gesucht wurde. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf unterschiedliche Verbundfugenausbildungen, sowohl in experimenteller als auch in numerischer Hinsicht. Als Verbindungsmittel kamen nur Betonduebel, die bei entsprechend geformten Aussparungen an den Enden der Trapezbleche entstehen, zum Einsatz. Es konnte festgestellt werden, dass bereits die alleinige Verbundwirkung der gefalteten Stege erhebliche Schubkraefte uebertragen kann. Zudem fuehrte die Kombination von einbetoniertem Profil und Betonduebeln zu einem duktilen und leistungsfaehigen Verbundsystem. Auf Stahlflansche an den Enden der Trapezprofile kann daher verzichtet werden, was fuer eine wirtschaftliche Bauweise sehr bedeutsam ist. Im Rahmen einer umfassenden Parameterstudie wurde, aufbauend auf den ermittelten Kenntnissen zum Tragverhalten des Verbundsystems, mittels Finite-Element-Berechnungen und anhand der Versuchsergebnisse ein Bemessungsvorschlag fuer die Verbundsicherung im Grenzzustand der Tragfaehigkeit unter Laengsbeanspruchung erarbeitet. Da jedoch bisher keine Untersuchungen unter dynamischer Belastung vorliegen, ist der Bemessungsansatz zunaechst auf vorwiegend ruhende Beanspruchung beschraenkt. ABSTRACT IN ENGLISH: Studies of the load bearing behaviour under shear force of integrated connections at composite bridge girders using corrugated steel webs. Up to now there is only one project in Germany, where the application of corrugated steel webs has been practiced in the field of composite bridges. Due to the characteristics of the corrugated steel web this construction method has constructive and economic advantages. However there is a lack of experiences and standards to fully utilize these advantages and to allow an economic application. Especially the first project in Germany exposed some critical points. The design of the joint between the concrete slab and the corrugated steel web is actually not satisfactory and shows the need for simpler and more practicable connection methods. At the Institute for Lightweight Structures and Conceptual Design at University of Stuttgart and together with the Institute of Structural Design, a research project, financed by Forschungsvereinigung fuer Stahlanwendung e.V. (FOSTA) was made. Within this project different types of composite joints were experimentally and numerically analysed. This paper deals only with the investigations of concrete dowels as connectors. On the basis of these studies simple design rules for shear connection in the ultimate limit state were developed. (A)