Beurteilung der Versuchsgrenzlast: Fid-Bau Portal

Beurteilung der Versuchsgrenzlast

Opitz, H. / Bolle, G. / Slowik, V.

Voraussetzung bei zerstörungsfreien Belastungsversuchen an Massivbrücken ist, daß keine kritischen Schädigungen des Bauwerkes erzeugt werden dürfen, die seine Tragsicherheit und Gebrauchsfähigkeit beeinträchtigen. Die Belastung, die unmittelbar vor Eintreten einer kritischen Schädigung das Bauwerk beansprucht, wird als Versuchsgrenzlast bezeichnet und darf beim Belastungsversuch nicht überschritten werden. Für die verschiedenen Schädigungsformen wurden Kriterien entwickelt, die das Eintreten entsprechender kritischer Werte signalisieren (Versuchsgrenzlastkriterien). Ausführlich betrachtet werden folgende Verformungskriterien: Grenzdruckbeanspruchung des Betons, Grenzdehnungen des Betonstahls und Spannstahls, Grenzwerte der Rißbildung und Grenzwerte der Durchbiegung. Vorgestellt wird eine während des Forschungsvorhabens EXTRA neu entwickelte Methode zur Bestimmung der Versuchsgrenzlast, die auf der Betrachtung der Energiedissipation basiert. Die danach beschriebenen Laborversuche an Stahlbetonbalken hatten das Hauptziel, die Anwendbarkeit der normierten Strukturveränderungsenergie als Indikator der Versuchsgrenzlast zu prüfen. Die Versuche zeigen, daß für typisch schwach bewehrte Stahlbetonbauteile ein klarer Verlauf der bezogenen Strukturveränderungsenergie zu erkennen ist. Nach abgeschlossener Rißbildung nimmt sie zu, mit zunehmender Beanspruchung ab. Bei beginnender plastischer Verformung des Bewehrungsstahls steigt die Strukturveränderungsenergie wieder an und zeigt so das Erreichen der Versuchsgrenzlast an. Dabei ergibt sich die Indikation der Versuchsgrenzlast, wenn plastische Verformungen anhand der Last-Verformungslinien noch nicht sichtbar und somit auch praktisch noch keine Schädigungen aufgetreten sind. Die Betrachtung der abschnittsweisen Krümmung ermöglicht zum einen eine bereichsweise Zuordnung der beobachteten Strukturveränderungsprozesse, zum anderen ergibt sich eine gewisse 'Signalverstärkung' im betreffenden Bereich. Weiter aufgezeigt wird die Nutzung bruchmechanischer Ansätze zur Beschreibung des Versagensverhaltens von Massivkonstruktionen. Hier war es möglich, das Versagen der zu untersuchenden Spannbetonträger wirklichkeitsnah zu simulieren.