Alte Stähle und Stahlkonstruktionen

Fur den Entwurf neuer Bauwerke gewahrleistet die Einhaltung aktuell gultiger Normenwerke eine ausreichende Sicherheit. Diese Normen und die zugehorigen Lieferbedingungen gelten ausschlieslich fur Neubauten aus heute produzierten Stahlen. Technische Regeln fur die Begutachtung alter Materialien, wie sie zuletzt im Beiblatt 2-"Altstahl im Hochbau" von 1948 zur DIN 1050 "Stahl im Hochbau" [35] verankert waren, sind zuruckgezogen worden. Bei der Bewertung alter Baukonstruktionen greift man haufig auf vorhandene Materialinformationen aus Bauwerksunterlagen, Vorschriften und Berechnungen, z.B. im Verantwortungsbereich der Deutschen Bahn AG, zuruck. Die geltende Richtlinie der Modulfamilie 805.001 der Deutschen Bahn AG [21] erlaubt in Abschnitt 2, Absatz (2) sogar ausdrucklich die Nutzung alter Berechnungen und Vorschriften, wenn bei gleich bleibender Nutzung nur Eingriffe von untergeordneter Bedeutung, wie kleine Reparaturen oder lokale Verstarkungen, vorgenommen werden. Ein Eingriff in die Tragsicherheit des Bauwerkes ist nicht zulassig. Fur umfassendere Masnahmen und fur Bauwerke auserhalb des Zustandigkeitsbereiches der Deutschen Bahn AG oder fur die Bewertung der Konstruktionen bei Umnutzung bzw. bei umfangreichen Masnahmen ist diese Ausnahme nicht anwendbar. Daraus ergibt sich fur den auf die Beurteilung und Bewertung von bestehenden Bauwerken spezialisierten Ingenieur der Bedarf, alte Materialien, Bauweisen und Vorschriften zu kennen und zu verstehen. Aufwandige Versuchsserien an originalen Vollwand- und Fachwerktragern zur Ermittlung von Schadensmechanismen im einstufigen Ermudungsversuch werden vorgestellt. Sie resultieren in erweiterten Kenntnissen uber Versagenskriterien fur genietete Bauteile. Die Weiterentwicklung und Erprobung einander erganzender zerstorungsfreier und minimal-invasiver (zerstorungsarmer) Verfahren verbessert die Schadensfruherkennung an ermudungsbeanspruchten Stahlkonstruktionen, z.B. bei Inspektionen. Intensive Materialuntersuchungen zur Mikrostruktur und zu mechanischen Materialparametern tragen zum Verstandnis bestimmter, fur moderne Stahle untypischer, Schadensmechanismen bei. Die interdisziplinare Kooperation mit den Laboratorien der Abteilungen V, VIII und S bei der Analyse von Rissentstehung und Risswachstum erweitert die verfugbaren Kenntnisse uber das Versagensverhalten alter Stahle und Stahlverbindungen. Aufbauend auf einer Darstellung der Entwicklung alter Bauweisen und Bauwerke, einer Literatur- und Normenanalyse zu Lieferbedingungen von Stahl fur das Bauwesen und zu konstruktiven Details, so wie sie um die Jahrhundertwende zwischen dem 19. und 20. Jh. ublich waren, werden Materialuntersuchungen an alten Stahlen, Ermudungsversuche und Messungen an bestehenden Bruckenbauwerken aus alten Stahlen prasentiert. Innerhalb des Projektes gab es eine enge Zusammenarbeit mit Bruckenbetreibern, die gewahrleistete, dass die Ergebnisse aus Prufungen, Forschung und Entwicklung direkt in die Praxis, aber auch in interne Vorschriften der Bruckeneigner uberfuhrt werden konnten. So wurde in der Subgroup Remaining Fatigue Life of Bridge Structures der Gruppe ECOBRIDGE der Europaischen Eisenbahn Vereinigung UIC unter Beteiligung der BAM eine Machbarkeitsstudie [1] zusammengestellt. Auf dieser Basis erarbeitete ein bilaterales Konsortium der Schweiz und Deutschlands im Auftrag der Schweizerischen Bundesbahn und der Deutschen Bahn mit Ermudungsspezialisten der RWTH Aachen, der EPFL Lausanne und der BAM einen Vereinheitlichten Sicherheitsnachweis fur die Beurteilung alter Eisenbahnbrucken aus Stahl [2]. Der Abschlussbericht liegt seit 2001 im federfuhrenden Institut fur Stahlbau der RWTH Aachen vor. Die Uberfuhrung der Forschungsergebnisse in eine Richtlinie der Europaischen Konvention fur Stahlbau (EKS) mit empfehlendem Charakter liegt als Entwurf [4] vor. Die Veroffentlichung nach abschliesender Begutachtung durch namhafte auf Altstahl und Ermudung spezialisierte Fachkollegen durch die EKS ist in Vorbereitung.