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VSS 11 2014

Zusammenfassungen der neu publizierten Forschungsberichte An dieser Stelle veröffentlichen wir die Zusammen- fassungen der neu erschienenen Forschungsberichte (teilweise gekürzt). Die einzelnen Forschungsberichte können Sie unter www.mobilityplatform.ch bestellen. Résumés de rapports de recherche nouvellement publiés Ci-après nous publions les résumés des rapports de recherche nouvellement parus (partiellement raccourcis). Vous pouvez commander les rapports de recherche sur www.mobilityplatform.ch. EN RESEARCH REPORT NO. 661 Fatigue limit state of shear studs in steel-concrete composite road bridges Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Construction Métallique (ICOM) N. MADDAH A. NUSSBAUMER, Professeur Projet de recherche AGB 2010/002 sur demande du groupe de travail recherche en matière de ponts (AGB) Shear studs are the most common con- nector used in steel-concrete compo- site bridges and, similar to other con- struction details, the fatigue limit state should be verified. In this project, a literature review on the fatigue strength of this detail is made and shows that the current Eurocode 4 detail categories under shear (FAT 90 with a slope m = 8) and under direct stresses (FAT 80 with a slope m = 3) can be used. The interac- tion between shear and direct stresses can be accounted for using the Euro- code formula. The detrimental influence of variable amplitude loading may lead to update the Miner rule limit, limiting it to 0.1 instead of unity. In order to evaluate the current codes verifications, two types of comparisons are made. Firstly, the damage equiva- lence factor values from the cades are compared with the results from traffic simulations on different bridges (dif- ferent influence lines) made using the DE FORSCHUNGSBERICHT NR. 1480 Prozess- und wirkungs- orientiertes Management im betrieblichen Strassenunterhalt ETH Zürich, Eidgenössische Technische Hochschule, IBI Institut für Bau- und Infrastrukturmanagement GERHARD GIRMSCHEID, Prof. Dr.-Ing. LISA KOLLER, Dr. ETH Zürich, Eidgenössische Technische Hochschule, IVT Institut für Verkehrsplanung und Transportsysteme H.-P. LINDENMANN, Prof., dipl. Ing. ETH FRANK SCHIFFMANN, Dr. WIFpartner AG RICHARD STAUBLI, dipl. Bauingenieur ETH/SIA, Wirtschaftsing. STV JENNIFER DREYER, Dr., dipl. Wirtschafts- ingenieur FH ANJA HERLYN, dipl.-Ing. Wasserwirtschaft TU Federas Beratung AG LORENZ FREY-EIGENMANN, lic. rer. publ HSG Forschungsprojekt ASTRA 2008/004 auf Antrag des Bundesamtes für Strassen (ASTRA) Schweizer Gemeinden befinden sich in einem Spannungsfeld aus hohen Qua- litätsanforderungen der Bürger, dem hohen Wettbewerbsdruck über zukünf- tige Standortvorteile (Steuervorteile) und dem gestiegenen Kostendruck bei der Erbringung öffentlicher Leistungen. Aus diesen Gründen werden immer öfter (abseits von Fusionsgesprächen) Alter- nativen zur Eigenleistung in der öffent- lichen Aufgabenerfüllung gesucht, die Effizienzsteigerungen erlauben. Im Rahmen des Forschungsprojektes «Prozess- und wirkungsorientiertes Ma- nagement im betrieblichen Strassenun- terhalt» wurde ein Prozessmodell zur Entscheidungsfindung für interkommu- nale Kooperationen im betrieblichen Strassenunterhalt zur wirtschaftlichen Optimierung der kommunalen Unter- haltsleistungen entwickelt. Das Modell der siedlungsübergreifenden Zusam- menarbeit bietet den Gemeinden klare Strukturen und liefert eine objektive Entscheidungsunterstützung, um lang- fristig eine Zusammenarbeit erfolgver- sprechend durchführen zu können. Das in Teil A (IBI, ETH Zürich) entwi- ckelte interkommunale Prozessmodell zeigt Handlungsempfehlungen für Ent- scheidungsträger auf, indem Methoden program (WinQSIM) and the software developed during the research pro- ject (AGB-2007/004). It is found that SIA 263:2003 specifications for fatigue verification of shear studs are over-con- servative. For the Eurocode, the λν-fac- tor for studs under shear is found to be generally sound. Also, the fatigue equivalent length, Lλ, proposed in the AGB-2007/004 project is found to be applicable to influence lines related to shear. Secondly, to apply the verifica- tions, a typical steel-concrete girder bridge is selected for this study, the Venoge bridge on the highway A1. It is found again that the Eurocode 4 provides a more promising approach then the SIA code since λν-factors are specifically determined for the shear studs under shear. However, since the design truck weight is Qm = 480 kN in the Eurocode, it is very high compared to the Swiss traffic and may result in an over-conservative fatigue design of the shear studs. Little information about practical cases of fatigue failure or damage being avail- able, relevant information of damages in shear stud connections were gathered through an inquiry and literature. The conclusion is even if computations indi- cate it to be a critical detail in fatigue, the very few fatigue damage cases reported seem to indicate that shear connec- tors are not that susceptible to fatigue. A main reason is the determination of stresses in this detail which is very poor because models do not account for many effects (bond or friction, effects of slip, group effect etc.). FORSCHUNG RECHERCHE38 STRASSEUNDVERKEHRNR.11,NOVEMBER2014 ROUTEETTRAFICNO 11,NOVEMBRE2014

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