Fillet welds of airtight welded hollow boxes

Abstract

Nicht begehbare Hohlkästen ermöglichen filigrane und ressourcenschonende Bauwerke im Stahl‐ und Stahlverbundbrückenbau. Die eingeschränkte Zugänglichkeit der Hohlkästen macht es in vielen Fällen erforderlich, diese luftdicht zu verschweißen, da eine Inspektion im Inneren des Bauwerks nur schwer möglich ist. Aus der daraus resultierenden Dichtheit kommt es in Abhängigkeit von täglichen und saisonalen Temperaturänderungen zu Schwankungen des Drucks im Inneren des Hohlkastens. Konstruktiv ist eine einseitige Schweißung von zwei der vier Längsnähte eines nicht begehbaren Hohlkastens unumgänglich. Diese werden planmäßig auf Längsschub bemessen und erfahren durch die Schwankungen des Innendrucks eine außerplanmäßige Biegebeanspruchung. Zur Quantifizierung des Innendrucks nicht begehbarer Hohlkästen wird ein thermisches Modell entwickelt. Aufbauend auf gemessenen Wetterdaten lassen sich mit Simulationen Temperaturzeitreihen der Innenluft erzeugen, welche zur Bestimmung des charakteristischen Einwirkungswerts extrapoliert werden. Die Tragfähigkeit und das Rotationsverhalten einseitig geschweißter Kehlnähte werden durch Versuche untersucht. Durch die Gegenüberstellung der Versuchsergebnisse und der rechnerischen Tragfähigkeit nach dem richtungsbezogenen Verfahren der EN 1993‐1‐8 konnte festgestellt werden, dass die Biegetragfähigkeit unterschätzt wird.