Das Ermüdungsverhalten von Lärmschutzwandstehern und deren Befestigung auf Kunstbauten wird experimentell untersucht und bewertet. Die durchgeführten Analysen behandeln neben dem Ermüdungsverhalten des Schweißnahtanschlusses zwischen Lärmschutzwandsteher und Fußplatte auch die zur Befestigung der Steherkonstruktion im Betonbauteil verankerten Gewindebolzen. Als dynamische Einwirkung wird die bei Zugvorbeifahrt sich einstellende impulsförmige Druck‐/Sog‐Belastung betrachtet und die zu erwartende Lebensdauer der Konstruktion rechnerisch prognostiziert. Die experimentellen Untersuchungen werden in der Form von Dauerschwingversuchen mit bis zu 5 Mio. Lastspielen durchgeführt. Die dynamische Belastung wird in realitätsnaher Größe durch einen servohydraulischen Zylinder aufgebracht und die Reaktionen der Lärmschutzwandsteher werden über die gesamte Versuchsdauer messtechnisch dokumentiert. Es wurden unterschiedliche Typen von Lärmschutzwandstehern getestet und die Auswirkungen von Ausführungsmängeln auf die Dauerhaftigkeit experimentell untersucht. Die Ergebnisse der durchgeführten Ermüdungsversuche werden umfassend dargelegt und diskutiert.

Herrn Univ.‐Prof. em. Dr.‐Ing. Herbert Schmidt zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet Vorgespannte geschraubte Verbindungen aus nichtrostendem Stahl sind derzeit normativ nicht zulässig. Dennoch besteht der Wunsch seitens der Bauausführenden, in Spezialfällen diese Art von Verbindungen tragsicherheitsrelevant oder auch nur aus Gebrauchstauglichkeitsgründen auszuführen. Gemeinhin wird den vorgespannten Verbindungen aus nichtrostendem Stahl unterstellt, dass sie sehr hohen Vorspannkraftverlusten infolge Relaxieren und Kriechen der Schrauben und Kriechen des Klemmpaktes unterliegen, weshalb die tatsächlich in der Verbindung verbleibende Vorspannkraft nicht abschätzbar sein soll. Im Rahmen des europäischen RFCS‐Forschungsvorhabens SIROCO laufen derzeit umfangreiche Untersuchungen zum Anzieh‐ und Vorspannverhalten von geschraubten Verbindungen aus nichtrostenden austenitischen und Duplex‐Stählen zum Einsatz in gleitfesten Verbindungen aus ebenfalls nichtrostenden Stählen. Erste Ergebnisse aus diesem Vorhaben zeigen, dass ein gezieltes Anziehen solcher Verbindungen durchaus möglich ist, dass die Vorspannkraftverluste infolge Relaxieren bei Weitem nicht so hoch sind wie vermutet und dass das Fressen der Verbindungen bei geeigneter Werkstoffpaarung und Wahl des Schmiermittels durchaus zu vermeiden ist. Der vorliegende Beitrag soll erste Einblicke in die vorliegenden Ergebnisse des derzeit noch laufenden Vorhabens geben.

Im vorliegenden Aufsatz wird in Ergänzung zum Teil 1 – Ermüdungsverhalten – das Vorspannverhalten von geschraubten Verbindungen, die bei der Befestigung von Lärmschutzwandstehern auf Kunstbauten ausgeführt werden, experimentell untersucht und bewertet. In einem indikativen Vorversuch wurden insgesamt vier Messserien durchgeführt, bei denen die Verbindung mit einem vorab definierten Anziehdrehmoment jeweils dreimal hintereinander mutterseitig angezogen und wieder gelöst wurde. Als Schmiermittel wurde die Feststoffschmierpaste Molykote 1000 angewendet. Die in den Vorversuchen verwendeten Gewindebolzen und Muttern sind aus nichtrostendem Stahl A4‐80 hergestellt und weisen den Durchmesser M20 auf. Die Vorversuche dienen zur Untersuchung des Einflusses von unterschiedlichen Typen von Scheiben auf die sich ergebende Größe der Vorspannkraft im Gewindebolzen. Da geschraubte Verbindungen aus nichtrostendem Stahl derzeit normativ nicht geregelt sind, wurden am Institut für Metall‐ und Leichtbau der Universität Duisburg‐Essen ergänzende experimentelle Untersuchungen im Sinne einer Verfahrensprüfung an einem kalibrierten Anziehprüfstand durchgeführt. Auf Grundlage dieser an Gewindebolzen M16 und M20 aus nichtrostendem austenitischem Stahl A4‐80 in Kombination mit Keilsicherungsscheiben durchgeführten Anziehversuche wurde eine Verfahrensanweisung für das mutterseitige Vorspannen abgeleitet.

DIN EN 1090‐2 und DIN EN 1993‐1‐8/NA legen Anziehverfahren für mutterseitig vorgespannte geschraubte Garnituren bei Einfachverwendung derselben fest. In einer Vielzahl von Anwendungsfällen werden allerdings vorgespannte geschraubte Verbindungen eingesetzt, die exemplarisch kopfseitig angezogen, als Sacklochverbindung ausgeführt oder/und mehrfach verwendet werden sollen. In diesen Fällen ist eine Verfahrensprüfung zur Bestimmung der Anziehparameter erforderlich. Der vorliegende Beitrag beschreibt die prinzipielle Vorgehensweise zur Durchführung einer solchen Verfahrensprüfung und geht insbesondere auf die Zielebene des Vorspannens, die Einschraubtiefe bei Bauteilen mit Innengewinden, die Einfach‐ und Mehrfachverwendung von Komponenten sowie die Grenzkriterien zur Bestimmung der Anziehparameter ein. Ferner wird das Vorgehen anhand von Praxisbeispielen erläutert.

Preloaded bolting assemblies made of stainless steel are currently not permitted in steel structures due to the unknown viscoplastic deformation behaviour as well as the unknown tightening behaviour and tightening procedures for these kinds of bolting assemblies. Nonetheless, the construction industry wishes to carry out these types of connections in special cases, e.g. when special requirements exist with regard to corrosion resistance or for architectural reasons. Generally, the tightening behaviour of carbon steel HR and HV bolting assemblies according to EN 14399-3 and -4 cannot simply be transferred uncritically to stainless steel bolting assemblies due to several reasons. Within the scope of the European RFCS research project SIROCO, extensive investigations are currently being conducted on the tightening and preloading behaviour of EN ISO 4014 and EN ISO 4017 bolting assemblies made of austenitic and duplex stainless steels. First results from this project show that a targeted tightening of such assemblies is in principle possible. Specified preloading levels, e. g. F p,C * and F p,C , can be achieved with sufficient reliability using suitable lubricants. Herewith, it is possible to define feasible tightening procedures. Furthermore, it could be shown that these bolting assemblies show sufficient ductility and galling of the assemblies can be for sure avoided. The present paper provides an initial insight into the results of the project.