Forschung

Laufendes Projekt

Förderinstitution: IGF/AiF Vorhaben
Projektnummer: 19444 N
Projektbearbeiterin: Dipl.-Ing. Anna-Katharina Kraemer (geb. Schudlich)
Projektlaufzeit: 01.04.2017 bis 31.12.2020

Kurzdarstellung
Im Rahmen des AiF-Vorhabens soll der Einsatz der Feuerverzinkung bei Stahl- und Verbundbrücken experimentell untersucht werden.

Ziel ist die Erarbeitung von Grundlagen zur Anwendung der feuerverzinkten geschraubten Verbindungen unter zyklischer Belastung sowie die Vorgabe von Konstruktionsempfehlungen.

Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit im Brückenbau sind neben den Neubaukosten insbesondere von den während der Lebensdauer anfallenden Unterhaltungskosten bestimmt. Das abgeschlossene Forschungsvorhaben AiF-Nr. 351 „Feuerverzinken im Stahl- und Verbundbrückenbau“ zeigt, dass die Feuerverzinkung als Korrosionsschutz grundlegend und vorteilhaft einsetzbar ist. Feuerverzinkte Brückenkonstruktionen können eine Korrosionsschutzdauer in der Größenordnung der Lebensdauer einer Brücke (≥ 100 Jahre) erreichen. Die Ausführung von feuerverzinkten Stahlbauten hat sich im Hochbau etabliert und gehört zum Stand der Technik. Forschungsprojekte ergaben im Bereich der Ermüdungsfestigkeit der feuerverzinkten Bauteile kaum Einbußen gegenüber nicht verzinkten Stahlbauteilen. Da die Länge feuerverzinkter Bauteile durch die Länge der verfügbaren Verzinkungsbäder begrenzt wird, müssen im Brückenbau die Einzelteile nach Aufbringung des Korrosionsschutzes gefügt werden. Geschweißte Montagestöße an feuerverzinkten Bauteilen ziehen eine aufwändige Vor- und Nachbearbeitung des Korrosionsschutzes mit sich. Der nachträglich aufgebrachte Korrosionsschutz erreicht nicht mehr die Schutzdauer einer Feuerverzinkung und zeigt farbliche Abweichungen. Diese technologische Einschränkung kann vermieden werden, wenn die Ausführung der Montagestöße durch feuerverzinkte, geschraubte Anschlüsse erfolgt. Im Stahlbrückenbau hat sich der Einsatz von gleitfest vorgespannten (GV-) Verbindungen bewährt. Für eine Anwendung von GV-Verbindungen bei feuerverzinkten Montagestößen fehlen bislang wesentliche wissenschaftliche Untersuchungen mit belastbaren Aussagen zur Tragfähigkeit unter zyklischer Belastung und Korrosionsschutzdauern für im Brückenbau angenommenen Nutzungsdauern. Technische und wissenschaftliche Grundlagen zum Einsatz von feuerverzinkten Schraubanschlüssen im zyklisch beanspruchten Stahl- und Verbundbrückenbau auf Basis des Eurocode 3 werden erarbeitet und Berechnungsnachweise sowie Konstruktionsempfehlungen bereitgestellt.

Dies kommt allen kleinen und mittleren Unternehmen (kmU) der mittelständischen Branchen „Stahlbau“ (mit Planern, Zulieferern, Stahlbauern) und „Feuerverzinken“ zugute. Mit den angestrebten Forschungsergebnissen wird die Wettbewerbsfähigkeit der kmU des Stahl- und Verbundbrückenbaus im Vergleich zum aktuell im Brückenbau dominierenden Massivbau erheblich gesteigert.