Identifikation alter Stahlsorten: Überarbeitung der Werkstoffabschnitte in der Richtlinie 805 der Deutschen Bahn AG

Abstract

Der Schwerpunkt im Bausektor hat sich in den letzten Jahren zunehmend auf den Bereich des Bauens im Bestand konzentriert. Während für die Planung und Konstruktion neuer Bauwerke die erforderlichen Eigenschaften von Baustählen den gültigen Lieferbedingungen entnommen werden können, dienen zur Orientierung bei der Bewertung alter Baukonstruktionen vornehmlich vorhandene Bauwerksunterlagen. Für zahlreiche Brückenbauwerke, die um das Jahr 1900 herum errichtet wurden, liegen jedoch z. T. keine oder unvollständige Bestandsunterlagen vor, weswegen die zum Bau verwendete Stahlsorte oftmals unbekannt ist. Erschwerend kommt hinzu, dass im Laufe der Zeit verschiedene Änderungen an Tragwerken vorgenommen wurden, welche z. T. nicht in den Bestandsunterlagen dokumentiert sind. Im Bahnsektor finden sich deshalb in der Modulfamilie 805 neben wichtigen Hinweisen zur „Tragsicherheit bestehender Eisenbahnbrücken“ auch Angaben zur Materialidentifikation. Kürzlich wurde von der DB Netz AG eine grundhafte Überarbeitung der Richtlinie beschlossen. Ein Teil dieser Überarbeitung befasst sich mit dem Fall, dass auch ohne Bestandsunterlagen eine Zuordnung des vorliegenden Materials vorgenommen werden kann. Hierzu wurden die in der Richtlinie gegebenen Materialkennwerte von Altstahl validiert und angepasst sowie ein Vorschlag erarbeitet, unter welchen Bedingungen und Vorgaben wie genau solche Untersuchungen durchgeführt werden sollen. Der vorliegende Aufsatz beschreibt die wesentlichen Neuerungen.

Unerwartete Ermüdungsrisse an Hauptträgern einer Eisenbahnbrücke – Dehnungsmessungen unter Betrieb und bruchmechanische Analyse

“…Aus der chemischen Analyse der an den Hauptträgern entnommenen Materialproben deuten der Stickstoff‐ und Siliziumanteil (N ≤ 0,005 %, Si = 0,22 %) nach [2] auf eine Stahlherstellung nach dem Siemens‐Martin‐Verfahren hin.…”

“…Eine alternative Anwendung des alleinigen l-Faktoren-Konzepts nach EN 1993-2[13] ist hier nicht möglich, da dabei die unterschiedlichen Einflusslinienformen nicht erfassbar sind. Da alle vier Hauptträger baugleich sind und die Schwellen unmittelbar auf den Hauptträgern aufliegen, konnte Aus der chemischen Analyse der an den Hauptträgern entnommenen Materialproben deuten der Stickstoff-und Siliziumanteil (N ≤ 0,005 %, Si = 0,22 %) nach[2] auf eine Stahlherstellung nach dem Siemens-Martin-Verfahren hin.Als Sofortmaßnahme wurden nach der Rissinspektion an allen Quersteifenanschlussdetails alle angetroffenen Rissspitzen abgebohrt, wie in Bild 2c schematisch dargestellt.Bild 1 Untersuchte Eisenbahnbrücke mit geschweißten Hauptträgern (HT) und spezifische Ausführung des Quersteifenanschlussdetails mit Passleiste (QV = Querverband) Studied railway bridge with welded main girders and specific transverse stiffener connection detail with fitting piece tierende Gesamtkollektiv der Verkehrsmischung EC-mix zu erhalten, wie in Bild 3 schematisch zusammengefasst. Bei der Ermittlung der Ermüdungsschädigung D i für ein Betriebsjahr an jeder Stelle i wurde die lineare Schädi-…”

Erläuterungen zur aktuell überarbeiteten Richtlinie 805 zur Bewertung von Ingenieurbauwerken der Deutschen Bahn

“…Letzterer kann weiter nach seinem Herstellungsverfahren unterschieden werden, es werden hier v. a. Bessemer‐, Thomas‐ und Siemens‐Martin‐Stahl differenziert. Die inzwischen zahlreichen Quellen wurden von Kühn [3] nochmals zusammengestellt und insbesondere die folgenden Schlussfolgerungen gezogen.…”

“…mit vertretbarem Aufwand ertüchtigt werden. Seit mehreren Jahren wurde durch die DB Netz AG eine Überprüfung und auch Verbesserung der Richtlinie unter Beteiligung von Gutachtern [2][3][4][5] und des Eisenbahn-Bundesamts sowie einer abschließenden gutachterlichen Bewertung [6,7] vorgenommen. In diesem Zuge wird auch ein gewisser Abgleich mit den europäischen Normen angestrebt.…”

“…Tab. 4 Abgrenzung der Altstähle anhand der chemischen Kennwerte, aus [3] Differentiation of former steels based on the chemical parameters, from [3] C S Si P Puddel stahl…”