Elementdecken mit Gitterträgern unter zyklischer Belastung

Abstract

Zur Untersuchung der Ermüdungstragfähigkeit von Elementdecken mit Gitterträgern wurden in einem Forschungsvorhaben der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) am Institut für Massivbau der RWTH Aachen (IMB) theoretische und experimentelle Untersuchungen durchgeführt [1]. Neben Kleinkörperversuchen an einbetonierten Gitterträgerdiagonalen zur Herleitung von Wöhlerlinien wurden vierzehn Elementdeckenausschnitte mit Gitterträgern unter Ermüdungsbeanspruchung getestet. Die untersuchten Parameter waren die Rauigkeit der Verbundfuge, Bauteildicke, Schubbewehrungsgrad und Betonfestigkeit. Zur Überprüfung der Bemessung der Elementdecken mit Gitterträgern unter nicht ruhender Beanspruchung wurden die im Versuch gemessenen Schwingbreiten in den Gitterträgerdiagonalen mit den rechnerischen Werten nach den Bemessungsansätzen ausgewertet und mit den Bemessungsansätzen aus AbZ und EC2+NA(D) verglichen. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse der theoretischen und experimentellen Untersuchungen vorgestellt und mit Bemessungsansätzen nationaler Regelwerke verglichen.

Ermüdungsnachweis für Elementdecken mit Gitterträgern

“…Eine ausführliche Auswertung der Bauteilversuche wird in vorgenommen und die in den Bauteilversuchen aufgebrachten Spannungsschwingbreiten der Gitterträgerdiagonalen mit dem Ermüdungswiderstand der Gitterträger verglichen. Danach wird der Bemessungsansatz der Zulassung zur Berechnung der in den Gitterträgern wirkenden Spannungsschwingbreiten als Verbundbewehrung und als Querkraftbewehrung auf der sicheren Seite liegend bestätigt.…”

“…Der maximale Durchmesser der Biegezugbewehrung von 16 mm wurde in neueren Versuchen mit Durchmesser 20 mm überschritten. Da in diesen Versuchen auch Verankerungsbrüche auftraten, wurde die Anwendungsgrenze gegenüber früheren Zulassungen beibehalten.…”

Ermüdung von Elementdecken mit Gitterträgern

“…Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden neben Kleinkörperversuchen zur Ermittlung von Wöhlerlinien Ermüdungsversuche an Elementdecken mit Gitterträgern durchgeführt und zusammen mit Versuchen aus der Literatur zu einer Datenbank zusammengetragen . Zum Vergleich der rechnerischen Ansätze der Schwingbreiten nach AbZ mit den Schwingbreiten in den Ermüdungsversuchen wurden für die insgesamt 48 auswertbaren Ermüdungsversuche an Elementdecken mit Gitterträgern die rechnerischen Schwingbreiten der Gitterträger Δσ calc zurückgerechnet und in Bild für den Nachweis der Verbundbewehrung (schwarze Punkte) und in Bild für den Nachweis der Querkraftbewehrung (graue Punkte) ohne Sicherheitsbeiwerte bezogen auf die zulässigen Schwingbreiten Δσ zul in Abhängigkeit von der Lastwechselzahl N aufgetragen.…”

“…Anhand der Versuchsergebnisse konnten durch kontinuierliche statistische Auswertung Vorschläge für Wöhlerlinien der Gitterträger abgeleitet werden. Nachfolgend werden die Ergebnisse der Untersuchungen vorgestellt und die Vorschläge der Wöhlerlinien mit Ergebnissen von Ermüdungsversuchen an Elementdecken mit Gitterträgern aus verglichen.…”

Ermüdungsversuche an profilierten Spannbetonträgern unter Querkraftbeanspruchung

“…Ziel ist die Ermittlung von Tragreserven bei bestehenden Brücken, um Kompensationsmaßnahmen und Ersatzneubauten zumindest kurzfristig zurückzustellen. Neben den aktuellen Entwicklungen für den Einsatz von Fertigteilen im Brückenbau, die Ersatzneubauten mit schnellen Richtzeiten und geringen Sperrzeiten für den Verkehr zulassen , ist die Weiterentwicklung von Nachweisen und Tragfähigkeiten unter zyklischer Belastung ein Kernpunkt für zukünftige Brückenbauten.…”