Zum Kurz- und Langzeitverhalten von Holz-Beton-Verbundkonstruktionen: Fid-Bau Portal

Zum Kurz- und Langzeitverhalten von Holz-Beton-Verbundkonstruktionen

Glaser, Ronny

Die Holz-Beton-Verbundbauweise kam bislang bei Rad- und Fußwegbrücken kaum zum Einsatz. Eine Ursache dafür ist die Tatsache, dass das Trag- und Verformungsverhalten der wenigen für die Übertragung der hohen Schubkräfte zwischen Holz und Beton geeigneten Schubverbindungsmittel bisher nur unzureichend experimentell untersucht wurden und somit dem planenden Ingenieur keine statistisch gesicherten Bruchlasten und Verschiebungsmoduln zur Verfügung stehen. In der vorliegenden Arbeit ist das Trag- und Verformungsverhalten von zwei neu entwickelten Schubverbindungsmitteln, der Polymerbeton- sowie der Konsol-Nocke, mit Hilfe von Bauteilversuchen umfangreich analysiert worden. Auf der Grundlage von Kurzzeit-Scherversuchen wurden für beide Schubverbindungsmittel Nachweisverfahren erarbeitet, die eine Bemessung im Grenzzustand der Tragfähigkeit ermöglichen. Mit Hilfe von Langzeit-Scher- und -Biegeversuchen wurde neben dem zeitabhängigen Verhalten der gesamten Verbundkonstruktion auch das Kriechverhalten der Schubverbindungsmittel experimentell untersucht. Die Dauerstandsversuche wurden unter trockenen Umgebungsbedingungen durchgeführt. Es zeigte sich, dass die Polymerbetonnocken auf grund eines ausgeprägten Kriechverhaltens für den Einsatz in Verbundkonstruktionen aus Holz und Beton nur bedingt geeignet sind. Für die Konsol-Nocken wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem deren Kriechzahlen auch für feuchte Umgebungsbedingungen ingenieurmäßig abgeschätzt werden können. Das beobachtete Langzeitverhalten der experimentell untersuchten Verbundträger konnte mit Hilfe eines einfachen numerischen Simulationsprogramms, das im Rahmen der Arbeit entwickelt wurde, hinreichend genau beschrieben werden. Da numerische Verfahren für die praktische Anwendung nur bedingt geeignet sind, wurde ein Näherungsverfahren abgeleitet, mit dem das Langzeitverhalten von Verbundkonstruktionen aus Holz und Beton vorherbestimmt werden kann. Dieses vereinfachte Nachweisverfahren berücksichtigt neben dem unterschiedlichen Kriechverhalten von Holz und Beton erstmalig auch das Schwinden bzw. Quellen dieser Baustoffe sowie das zeitabhängige Verhalten der Schubverbindungsmittel.