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Die Ermittlung der Tragfähigkeit und der Lebensdauer von Kopfbolzendübeln in hochzyklisch belasteten Verbundtragwerken erfolgt in den derzeitigen nationalen und europäischen Regelwerken mit getrennten Nachweisen in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit, der Ermüdung und der Gebrauchstauglichkeit. Ein möglicher Einfluß aus der Vorschädigung infolge der Ermüdungsbeanspruchung wird beim Nachweis des Grenzzustandes der Tragfähigkeit unter γ‐fachen Einwirkungen nicht berücksichtigt. Es wird über neue Forschungsergebnisse und umfangreiche experimentelle Untersuchungen berichtet, die bei einer hochzyklischen Belastung den Einfluß des Rißwachstums durch den Dübelfuß und die lokale Schädigung des Betons vor dem Dübel auf die Tragfähigkeit berücksichtigen. Im Mittelpunkt stehen neue Berechnungsmodelle zur Vorhersage der Lebensdauer und der statischen Resttragfähigkeit ermüdungsbeanspruchter Kopfbolzendübel sowie die Entwicklung einer verbesserten Schadensakkumulationshypothese. (© 2006 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

In current German and international standards for composite structures of steel and concrete, the determination of the ultimate load capacity and the fatigue life of headed shear studs is carried out with separate and independent verifications at the ultimate, serviceability and fatigue limit states. The fatigue resistance is verified in a similar way to steel structures, based on a nominal stresses concept and linear damage accumulation according to Palmgren‐Miner. The effect of pre‐damage due to fatigue loading at both the ultimate and serviceability limit states is not considered. Because cyclic loading of headed shear studs leads to a decrease in the static strength of stud connectors, the assumptions for independent limit states are not given and the reliability index of steel‐concrete composite structures subjected to fatigue loading may fall below the target values in codes. This paper deals with the results of a comprehensive programme of experimental work with more than 90 standard EC4 push‐out test specimens and two full‐scale beam tests which consider the crack propagation through the stud foot and the local damage to the concrete surrounding the studs as relevant consequences of highcycle loading. Based on the results of the push‐out tests, new design methods were developed to predict the fatigue life and the residual strength of headed shear studs after high‐cycle loading. Considering the interaction between the local damage and the behaviour of the global structure, these research results were taken as the basis for simulating the cyclic behaviour of composite beams by means of a damage accumulation method.

Verbundstützen aus ausbetonierten Hohlprofilen werden seit einigen Jahren verstärkt im Geschoß‐ und Hochhausbau eingesetzt. Die Wirtschaftlichkeit wird dabei in hohem Maße durch die Ausbildung der Krafteinleitungsbereiche bestimmt. Es wird über neuere Forschungsarbeiten und umfangreiche experimentelle Untersuchungen berichtet, die die Umschnürungswirkung des Stahlrohres im Lasteinleitungsbereich wesentlich stärker als bisher berücksichtigen. Die entwickelten Modelle stellen die Grundlage für die Bemessungsregeln für Lasteinleitungsbereiche von Hohlprofil‐Verbundstützen in prEN 1994‐1‐1 und DIN 18800‐5 dar. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Das derzeitig in den nationalen und europäischen Regelwerken verankerte Bemessungskonzept zum Nachweis von Kopfbolzendübeln in ermüdungsbeanspruchten Verbundkonstruktionen basiert auf der Annahme, dass die Schubtragfähigkeit hoch zyklisch belasteter Kopfbolzendübel bis zum Zeitpunkt ihres rechnerischen Ermüdungsversagens nahezu vollständig erhalten bleibt und bei Einhaltung der Bemessungsregeln der Einfluss aus einer möglichen Vorschädigung auf das Verhalten unter Gebrauchslasten vernachlässigt werden darf. Diese Annahme spiegelt nicht das tatsächliche Verhalten ermüdungsbeanspruchter Kopfbolzendübel wider. Es wird über die Ergebnisse des Projektes C8 des Sonderforschungsbereiches SFB 398 der DFG berichtet. Auf der Grundlage umfangreicher experimenteller Untersuchungen werden Schädigungsmodelle zur Beurteilung des Einflusses hochzyklischer Vorbelastungen auf das lokale Tragverhalten von Kopfbolzendübeln entwickelt. Basierend auf diesen Ergebnissen werden die Auswirkungen der lokalen Schädigung an Kopfbolzendübeln auf das globale Tragverhalten ermüdungsbeanspruchter Verbundkonstruktionen untersucht.

In Deutschland wurden die nationalen Regelungen für Lager nach DIN 4141 und die darauf basierenden nationalen Zulassungen mittlerweile nahezu vollständig durch das Europäische Regelwerk DIN EN 1337 ersetzt. Diese Norm regelt die Anforderungen an die Bemessung, konstruktive Ausbildung, Herstellung, Transport, Einbau und Inspektion von Lagern im Bauwesen. Geregelt werden Elastomerlager, Rollenlager, Topflager, Kipplager, Kalotten‐ und Zylinderlager mit PTFE sowie Festhaltekonstruktionen und Führungslager. Moderne, hochfeste Gleitwerkstoffe, die außerhalb des Anwendungsbereiches der DIN EN 1337 liegen, können auf der Grundlage von europäischen Zulassungen (ETA) eingesetzt werden. Für die in Deutschland im Brückenbau am häufigsten zum Einsatz kommenden Lagertypen – Kalottenlager und Elastomerlager – werden die alten und neuen Regelungen hinsichtlich des Sicherheitsniveaus analysiert und bewertet sowie auf weitere Punkte hingewiesen, die im Rahmen der geplanten Überarbeitung der Normenreihe DIN EN 1337 nochmals kritisch hinterfragt werden müssen. Die bisherigen nationalen und derzeitigen europäischen Regelwerke gelten nur für Lager, die nicht durch Zugkräfte beansprucht werden. Obwohl die Vermeidung von Lagerzugkräften insbesondere im Brückenbau ein fundamentaler Konstruktionsgrundsatz ist, können in Sonderfällen Zugkräfte nicht vermieden werden. Da es für Zuglager keine normativen Vorgaben gibt, müssen an den speziellen Anwendungsfall angepasste Bemessungs‐ und Konstruktionsregeln erarbeitet werden. Anhand von Anwendungsbeispielen wird die besondere Problematik bei der Verwendung von Lagern unter Druck‐Zug‐Beanspruchungen erläutert. Structural bearings for bridges and buildings according to DIN EN 1337. In Germany the national design rules for bearings according to DIN 4141 and corresponding national approvals are meanwhile nearly completely replaced by the European Standard DIN EN 1337. This code specifies the requirements for design and manufacturing of structural bearings for bridges and buildings. DIN EN 1337 covers elastomeric bearings, roller bearings, pot bearings, rocker bearings and spherical and cylindrical PTFE bearings. Special applications, e.?g. applying modern sliding elements outside the scope of DIN EN 1337 which differ from the technical rules given in DIN EN 1337, can be used on the basis of European Technical Approvals (ETA). On this background for spherical bearings and elastomeric bearings the new rules are analyzed and assessed regarding the necessary safety requirements and also point to further items that should be inquired critically in the scope of revision of the DIN EN 1337. The old National Standards as well as the new European Standards are only valid for bearings without any uplift forces. Avoiding uplift forces is a fundamental design principle especially within the scope of bearings for bridges. However, in rare and worse cases it cannot be avoided that uplift forces occur. Under these conditions the rules in DIN 4141 and DIN EN 1337 for the design and the manufacture of bea...

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