A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
Ermüdungsverhalten liegender Kopfbolzendübel infolge Querschub
Die liegenden Kopfbolzendübel zeichnen sich durch einen geringen Randabstand der Dübelachse zur Betonoberfläche aus. Durch die obergurtlose Ausführung des Stahlträgers kommt es in der Verbundfuge zwischen Stahlträger und Stahlbetonplatte zu einer Beanspruchung unter Längsschub und Querschub. Zur statischen Tragfähigkeit in beiden Beanspruchungsrichtungen und zum Ermüdungsverhalten unter Längsschub stehen bereits Bemessungsregeln zur Verfügung. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird das Ermüdungsverhalten unter Querschub untersucht. Im Brückenbau entstehen hohe ermüdungswirksame Querschubbeanspruchungen durch Radlasten. Auf der Basis von 25 Push-out-Versuchen werden für den wirksamen Randabstand als wesentlichen Parameter Ermüdungsfestigkeitskurven für die Querschubbeanspruchung hergeleitet. Dabei zeigt sich bei einem kleineren Randabstand eine geringere Ermüdungsfestigkeit. Die geprüften Ermüdungsfestigkeiten sind geringer als die für randferne Kopfbolzendübel. Von hoher Bedeutung ist in diesem Fall" außerdem die Bügelbewehrung. Durch bisherige Erkenntnisse zum Ermüdungsverhalten und zur statischen Tragfähigkeit der liegenden Kopfbolzendübel, zu randfernen Kopfbolzendübeln und zu den einzelnen Werkstoffen wird der Parameterbereich erweitert. Für die Praxis werden in Abhängigkeit des wirksamen Randabstandes charakteristische Ermüdungsfestigkeitskurven hergeleitet und in das bestehende Nachweiskonzept für Verbundfugen mit Kopfbolzendübeln eingebettet. Entgegen den Regeln zu randfernen Kopfbolzendübeln und genauso wie liegende Kopfbolzendübel unter Längsschub wird nicht ein spannungsbasierter Nachweis, sondern ein kraftbasierter Nachweis vorgeschlagen. Bei randfernen Kopfbolzendübeln zeigt sich ein Einfluss einer zyklischen Beanspruchung auf die statische Tragfähigkeit. Mit zunehmender Lastspielzahl verringert sich die statische Resttragfähigkeit. Für den Fall von liegenden Kopfbolzendübeln wird deshalb die Auswirkung einer zyklischen Vorbelastung auf die statische Resttragfähigkeit mit einer weiteren Versuchsreihe experimentell untersucht. Es wird gezeigt, dass ein Anriss sehr früh erfolgt. Die Auswirkung der Vorbelastung auf die statische Resttragfähigkeit ist in dem untersuchten Fall jedoch gering.
The horizontally lying headed studs are characterized by a small edge distance of the headed stud to the concrete surface. A construction without a top flange of the steel girders leads to a loading in longitudinal and vertical direction. There are design rules for static load bearing resistance in both load directions and for the fatigue behaviour for loading in longitudinal direction available. The focus of this research project is the fatigue behaviour for loading in transverse direction. In bridge constructions high loading in transverse direction is induced by wheel loads. Two test series are carried out to develop S-N-curves for transverse loading. The two series differ concerning the effective edge distance. A lower fatigue resistance is observed in the case of a smaller effective edge distance. The tests show lower fatigue strength than headed studs without an influence of the edge distance. For the reinforcement the stirrups are important for the fatigue strength. Proven results concerning to the fatigue behaviour and the static resistance of horizontally lying headed studs, headed studs without the edge influence and according to the different materials allow extending the variety of parameters. S-N-curves on characteristic level against the effective edge distance are derived and embedded into the existing design concept for the composite joint with headed studs. Different from the rules for headed studs without edge influence and parallel to the rule of horizontally lying headed studs under transverse loading the proposed design concept is based on forces and not on strains. For headed studs without edge influence the static resistance is influenced by a cyclic preloading. The residual static resistance of the stud shear connectors decreases with increasing load cycles. Therefore the influence of a cyclic preloading on the residual static resistance for horizontally lying headed studs under transverse loading is investigated in a further test series, it is shown that the crack appears early in lifetime. However there is only a slight influence of the cyclic preloading on the residual static strength.
Ermüdungsverhalten liegender Kopfbolzendübel infolge Querschub
Die liegenden Kopfbolzendübel zeichnen sich durch einen geringen Randabstand der Dübelachse zur Betonoberfläche aus. Durch die obergurtlose Ausführung des Stahlträgers kommt es in der Verbundfuge zwischen Stahlträger und Stahlbetonplatte zu einer Beanspruchung unter Längsschub und Querschub. Zur statischen Tragfähigkeit in beiden Beanspruchungsrichtungen und zum Ermüdungsverhalten unter Längsschub stehen bereits Bemessungsregeln zur Verfügung. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird das Ermüdungsverhalten unter Querschub untersucht. Im Brückenbau entstehen hohe ermüdungswirksame Querschubbeanspruchungen durch Radlasten. Auf der Basis von 25 Push-out-Versuchen werden für den wirksamen Randabstand als wesentlichen Parameter Ermüdungsfestigkeitskurven für die Querschubbeanspruchung hergeleitet. Dabei zeigt sich bei einem kleineren Randabstand eine geringere Ermüdungsfestigkeit. Die geprüften Ermüdungsfestigkeiten sind geringer als die für randferne Kopfbolzendübel. Von hoher Bedeutung ist in diesem Fall" außerdem die Bügelbewehrung. Durch bisherige Erkenntnisse zum Ermüdungsverhalten und zur statischen Tragfähigkeit der liegenden Kopfbolzendübel, zu randfernen Kopfbolzendübeln und zu den einzelnen Werkstoffen wird der Parameterbereich erweitert. Für die Praxis werden in Abhängigkeit des wirksamen Randabstandes charakteristische Ermüdungsfestigkeitskurven hergeleitet und in das bestehende Nachweiskonzept für Verbundfugen mit Kopfbolzendübeln eingebettet. Entgegen den Regeln zu randfernen Kopfbolzendübeln und genauso wie liegende Kopfbolzendübel unter Längsschub wird nicht ein spannungsbasierter Nachweis, sondern ein kraftbasierter Nachweis vorgeschlagen. Bei randfernen Kopfbolzendübeln zeigt sich ein Einfluss einer zyklischen Beanspruchung auf die statische Tragfähigkeit. Mit zunehmender Lastspielzahl verringert sich die statische Resttragfähigkeit. Für den Fall von liegenden Kopfbolzendübeln wird deshalb die Auswirkung einer zyklischen Vorbelastung auf die statische Resttragfähigkeit mit einer weiteren Versuchsreihe experimentell untersucht. Es wird gezeigt, dass ein Anriss sehr früh erfolgt. Die Auswirkung der Vorbelastung auf die statische Resttragfähigkeit ist in dem untersuchten Fall jedoch gering.
The horizontally lying headed studs are characterized by a small edge distance of the headed stud to the concrete surface. A construction without a top flange of the steel girders leads to a loading in longitudinal and vertical direction. There are design rules for static load bearing resistance in both load directions and for the fatigue behaviour for loading in longitudinal direction available. The focus of this research project is the fatigue behaviour for loading in transverse direction. In bridge constructions high loading in transverse direction is induced by wheel loads. Two test series are carried out to develop S-N-curves for transverse loading. The two series differ concerning the effective edge distance. A lower fatigue resistance is observed in the case of a smaller effective edge distance. The tests show lower fatigue strength than headed studs without an influence of the edge distance. For the reinforcement the stirrups are important for the fatigue strength. Proven results concerning to the fatigue behaviour and the static resistance of horizontally lying headed studs, headed studs without the edge influence and according to the different materials allow extending the variety of parameters. S-N-curves on characteristic level against the effective edge distance are derived and embedded into the existing design concept for the composite joint with headed studs. Different from the rules for headed studs without edge influence and parallel to the rule of horizontally lying headed studs under transverse loading the proposed design concept is based on forces and not on strains. For headed studs without edge influence the static resistance is influenced by a cyclic preloading. The residual static resistance of the stud shear connectors decreases with increasing load cycles. Therefore the influence of a cyclic preloading on the residual static resistance for horizontally lying headed studs under transverse loading is investigated in a further test series, it is shown that the crack appears early in lifetime. However there is only a slight influence of the cyclic preloading on the residual static strength.
Ermüdungsverhalten liegender Kopfbolzendübel infolge Querschub
Fatigue behaviour of horizontally lying headed studs under transverse loading
Kuhlmann, Ulrike (author) / Raichle, Jochen (author)
2008
85 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Report
German
Trag- und Ermüdungsverhalten liegender Kopfbolzendübel unter Quer- und Längsschub
Online Contents | 2004
|Aufsätze - Tragverhalten und Tragfähigkeit liegender Kopfbolzendübel unter Längsschubbeanspruchung
Online Contents | 2001
|