Akronym
- RECLA
Im Rahmen der Beurteilung der Weiternutzbarkeit ermüdungsbeanspruchter bestehender stählerner Tragwerke (Brücken, Kranbahnen, Stahlwasserbauwerke, etc.) spielt die Quantifizierung der durch die zyklische Beanspruchung verursachte Werkstoffermüdung bzw. -schädigung eine entscheidende Rolle. Die Ermittlung der Restnutzungsdauer derartiger Tragwerke mit Hilfe bruchmechanischer Risswachstumsberechnungen ist eine im Stahlbau etablierte Methode. Eine entscheidende Ausgangsgröße der Rissfortschrittsberechnung sind die im Bauteil angenommenen bzw. vorgefundenen Größen von Ermüdungsanrissen. Die zugrunde gelegten Abmessungen orientieren sich primär an der Möglichkeit, derartige Schädigung im Rahmen einer Bauwerksprüfung aufzufinden bzw. sicher ausschließen zu können. Methoden der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) bieten die Möglichkeit, erheblich kleinere Ungänzen zu detektieren als mit dem bloßen Auge.
In diesem Kontext wurden im Fachbereich Konstruktiver Ingenieurbau an der HTW Dresden verschiedene ZfP-Methoden hinsichtlich ihres Potentials zur Rissdetektion in genieteten Bauteilen untersucht. Dabei wurde die Bauteilprüfung mittels Ultraschallprüftechnik als vielversprechendste Methode identifiziert, insbesondere unter praxisnahen Einsatzbedingungen am Bauwerk. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Voruntersuchungen wurden im Rahmen einer Pilotanwendung an der Eisenbahnbrücke über die Elbe in Meißen umfassende Phased-Array-Ultraschallmessung als Grundlage einer ausführlichen Verfahrensprüfung vorgenommen. Unter den konkreten Randbedingungen vor Ort konnte eine Nachweisgrenze für etwaige Risse am Nietlochrand von 1,0 mm festgelegt werden. Sofern diese Ergebnisse systematisch bestätigt und validiert werden können, erschließt sich ein immenses Potential für Restnutzungsdaueranalysen, da die bisher übliche empirische Anfangsrisslänge für genietete Brückenbauteile pauschal bei 5 mm zzgl. dem Nietkopfüberstand von 5 bis 7 mm liegt. Im Rahmen des Vorhabens RECLA soll eine systematische Validierung betrieben und das Verfahren zur regulären Anwendungsreife im Kontext von Bauwerksprüfungen gebracht werden.