Weiterentwicklung der vorgespannten Hybridverbindung mit Schließringbolzen und hochfesten Schrauben

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S31-IGP


Kernthesen

 

  • Hohe Traglaststeigerungen der vorgespannten Hybridverbindung gegenüber GV-Verbindung und Klebverbindung
  • Unabhängigkeit der Tragfähigkeit von Vorspannkraftstreuungen
  • Baustellentaugliche Reinigung der Klebflächen durch Isopropanol oder Methylethylketon

Zusammenfassung

Das Vorhaben wird mit dem Forschungsziel verfolgt, eine Nachweisführung mithilfe der im Bauwesen üblichen Spannungsnachweise für die gegenüber den elementaren Fügeverbindungen postulierten Vorteile der vorgespannten Hybridverbindung zu schaffen.

Im Rahmen des Vorgängerprojektes konnte für die vorgespannte Hybridverbindung gezeigt werden, dass durch die Klebung auf feuerverzinkten Oberflächen eine immense Steigerung der Traglasten erzielt werden kann. Im Lösungsweg sind im ersten Schritt daher geeignete beschichtete Substrate für den Schienenfahrzeugbau und den Stahlbau auszuwählen.

Aufbauend hierauf erfolgt die Klebstoffauswahl und Charakterisierung, sodass eine Endauswahl an Klebstoffen getroffen werden kann. Die Eignung der ausgewählten Klebstoffsysteme ist an großmaßstäblichen Hybridanschlüssen zu verifizieren, wobei auch unterschiedliche Ansätze zur Ausbildung des Klebspaltes berücksichtigt werden.

Des Weiteren werden die Hybridanschlüsse unter Berücksichtigung von Temperaturschwankungen und dem Einfluss von Blechdickentoleranzen untersucht. In Vorbereitung auf eine numerische Simulation erfolgt die mechanische und thermische Charakterisierung der Klebstoffsysteme. Anhand eines Bruchkriteriums erfolgt die numerische Ermittlung der Traglasten, welche sich durch die experimentellen Untersuchungsergebnisse validieren lassen.

Im Rahmen des Projekts werden geeignete Bemessungsvorschläge als Ergebnis angestrebt. Durch die Schaffung von Bemessungsregeln für vorgespannte Hybridverbindungen werden die Kosten für bislang notwendige Einzelfallprüfungen gespart. Als Nutzen für KMU können Kosten bei der direkten Ausführung sowie durch den Entfall aufwendiger Reibflächenvorbehandlung einschließlich der damit verbundenen Transportwege reduziert werden.


Projekt

EFB 01/116 + FOSTA P 1264, IGF 20036 BG

Referent: M.Sc. Thomas Gerke, Fraunhofer IGP Rostock


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