Ermüdung von Elementdecken mit Gitterträgern

Abstract

Der Einsatz von Elementdecken mit Gitterträgern unter Ermüdungsbelastung ist durch Regelwerke stark eingeschränkt oder ausgeschlossen. Die Geometrie der für Ermüdungsbeanspruchung zugelassenen Gitterträger als Kombination aus gekrümmten und punktgeschweißten glatten Betonstählen erlaubt keine Ermüdungsnachweise mit den in EC2+NA(D) festgelegten Wöhlerlinien. Der Ermüdungsnachweis nach den Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen der Gitterträger (AbZ) wird auf einen vereinfachten Nachweis der zulässigen Schwingbreite begrenzt, was die Anwendung im Industriebau mit Gabelstaplerbetrieb stark einschränkt oder im Brückenbau ausschließt. In einem Forschungsvorhaben der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) am Institut für Massivbau der RWTH Aachen (IMB) wurden Kleinkörperversuche an einbetonierten Gitterträgerdiagonalen unter zyklischer Beanspruchung durchgeführt [1–3]. Durch systematische Auswertung der Versuche wurden Vorschläge für Wöhlerlinien hergeleitet und mit den Schwingbreiten aus Ermüdungsversuchen an Elementdecken mit Gitterträgern verglichen.

Durchstanzen bei Ermüdungsbeanspruchung

“…Diese für die Ermüdung kritischen Knoten wurden geprüft, indem einbetonierte Trägerabschnitte zyklisch beansprucht wurden. Ähnliche Untersuchungen wurden bereits an anderen bauaufsichtlich zugelassenen Gitterträgern durchgeführt . Die Bewehrungsabschnitte wurden in Betonwürfeln mit 15 cm Kantenlänge einbetoniert.…”

“…Erste Versuche hatten den Knoten am Obergurt der Durchstanzbewehrung als den kritischen erkennen lassen, weshalb diese Obergurtknoten in der Hauptserie geprüft wurden. Diese Versuche wurden wie in mit konstanter Unterspannung von 125 N/mm 2 im sogenannten iterativen Verfahren durchgeführt. Ergänzungsversuche mit konstanter Oberspannung von 300 N/mm 2 zeigten keinen signifikanten Einfluss der Oberspannung auf die Ermüdungsschwingbreite.…”

Ermüdungsnachweis für Elementdecken mit Gitterträgern

“…In 17 Versuchen mit jeweils gleicher Oberspannung von σ o = 294 N/mm 2 versagten die Diagonalen durch Ermüdungsbrüche kurz oberhalb der Schweißpunkte. Weitere Versuche an 33 Gitterträgerabschnitten mit Untergurtknoten sowie an 25 Proben mit Obergurtknoten sind in beschrieben. Dabei wurde das iterative Verfahren mit jeweils gleicher Unterspannung von σ u = 125 N/mm 2 gewählt, welches auch Prüfungen höherer Spannungsschwingbreiten bis Δσ S = 375 N/mm 2 ermöglichte.…”

“…In werden verschiedene Varianten von Wöhlerlinien auf der Grundlage der dort beschriebenen Versuche dargelegt. Für die Zulassung der Filigran‐EQ‐Gitterträger wurde die bilineare Form analog Eurocode 2 für gerade und gebogene Stäbe mit N* = 10 6 , k 1 = 5 und k 2 = 9 entsprechend Gl.…”

Ermüdungsversuche an profilierten Spannbetonträgern unter Querkraftbeanspruchung

“…B. [8][9][10][11][12][13][14]). Zur Nachrechnung von Bestandsbrücken ist zusätzlich eine Nachrechnungsrichtlinie [15,16] erstellt worden, deren Grundlagen und Inhalte fortlaufend weiterentwickelt werden, z.…”