Zyklische Prüfung von Befestigungen in Beton mittels Schwingungsanregung: Fid-Bau Portal

Zyklische Prüfung von Befestigungen in Beton mittels Schwingungsanregung

Alternative Prüfmethode für quasi‐statische, seismische und ermüdungsrelevante Einwirkungen

Fröhlich, Thilo / Birtel, Veit / Lotze, Dieter

Im Beton‐ und Stahlbetonbau kommen Befestigungsmittel für die Verbindung von verschiedenen Bauteilen zum Einsatz. Um die Tragsicherheit solcher Befestigungen zu gewährleisten, werden im Rahmen der Produktqualifizierung experimentelle Eignungsprüfungen durchgeführt. Hier stellen zyklische Versuche eine besondere Herausforderung für die Prüftechnik dar, wobei die Aufbringung der Beanspruchung in der Regel mit servohydraulischen Prüfzylindern erfolgt. In diesem Beitrag wird eine alternative Prüfmethode vorgestellt, die auf dem Prinzip der Schwingungsanregung von Systemen mithilfe elektrodynamischer Shaker oder Unwuchterreger beruht. Damit lassen sich Belastungssituationen wie wiederholte Belastungen auf den Anker oder zyklische Rissöffnungen im Beton erzeugen, die bei der Anwendung von Befestigungen unter statischer bzw. quasi‐statischer Einwirkung, aber auch bei Erdbeben‐ und Ermüdungsbeanspruchung auftreten können. Im Gegensatz zu den gegenwärtigen Zulassungsprüfungen erlaubt die dargestellte Methode, vollständige Verbindungsdetails unter realitätsnahen Randbedingungen zu testen. Dadurch ist es u. a. möglich, die Interaktion zwischen Befestigung und der angeschlossenen Konstruktion zu untersuchen.

Cyclic testing of fastenings in concrete by means of vibration excitation

In concrete and reinforced concrete constructions, fasteners are used to connect various components. In order to ensure the structural safety of such fastenings, experimental suitability tests are performed within the product qualification. In this context, cyclic tests represent a particular challenge for the testing technology, whereby the application of the load is usually carried out with servo‐hydraulic test cylinders. This paper presents an alternative testing method based on the principle of vibration excitation of systems by means of electrodynamic shakers or unbalance exciters. Therewith, load situations such as repeated loads on the anchor or crack cycling in the concrete can be generated for fasteners which are used under static or quasi‐static actions, but also in case of seismic and fatigue loading. In contrast to current qualification tests, the method presented herein allows to test complete connection details under realistic boundary conditions. Thus it is possible, among other things, to investigate the interaction between the fastening and the connected construction.