Sachstandbericht - Grenzzustände der Ermüdung von dynamisch hoch beanspruchten Tragwerken aus Beton (eBook)

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SachstandberichtGrenzzustände der Ermüdung von dynamischhoch beanspruchten Tragwerken aus Beton 1
Kurzfassung 3
Abstract 3
Vorbemerkungen 4
Inhaltsverzeichnis 6
1 Begriffe und Grundlagen 10
1.1 Ermüdungsbeanspruchungen 10
1.2 Ermüdungsversuche 12
1.3 Mehrstufenversuche 16
2 Ermüdungsverhalten und -widerstände von Beton 18
2.1 Allgemein 18
2.2 Dehnungs- und Steifigkeitsverhalten 18
2.3 Einflussfaktoren auf die Ermüdungsverhalten von Beton 22
2.3.1 Bezogene Unter- und Oberspannung 22
2.3.2 Betonfestigkeit 22
2.3.3 Belastungsfrequenz und Belastungsgeschwindigkeit 27
2.3.4 Feuchtigkeitsgehalt 34
2.3.5 Ruhepausen 35
2.3.6 Amplitudenwechsel 37
2.3.7 Exzentrizität 43
2.3.8 Hohe Lastwechselzahlen 44
2.3.9 Belastungsfunktion 47
2.3.10 Mehraxiale Druckschwellbeanspruchungen 49
2.3.10.1 Konstanter Querdruck 49
2.3.10.2 Umschnürungsbewehrung 50
2.3.10.3 Normalfester Beton 51
2.3.10.4 Hochfester Beton 55
2.3.11 Gesteinskörnung 56
2.3.12 Zementart / -gehalt 57
2.3.13 Leichtbeton 58
2.3.14 Stahlfasern 60
3 Ermüdungsverhalten und -widerstände von Betonstahl 62
3.1 Ermüdungsverhalten von Betonstahl 62
3.2 Experimentelle Methoden 63
3.3 Einflüsse auf die Betonstahlermüdung 66
3.3.1 Oberflächenbeschaffenheit 66
3.3.2 Stabdurchmesser 67
3.3.3 Mittelspannung 68
3.3.4 Aufbiegungen 69
3.3.5 Korrosion 70
3.3.6 Geschweißte Verbindungen 72
3.3.7 Mechanische Verbindungen 73
4 Ermüdungsverhalten und -widerstände von Spannstahl 74
4.1 Ermüdungsverhalten von Spannstahl 74
4.2 Experimentelle Methoden 74
4.3 Einflüsse auf die Spannstahlermüdung 74
4.3.1 Stahlgüte / Herstellungsart / Oberflächenbeschaffenheit 74
4.3.2 Belastungsfrequenz 75
4.3.3 Mittelspannung 75
4.3.4 Reibkorrosion 76
4.3.5 Korrosion 82
4.3.6 Spanngliedkopplungen 83
5 Ermüdungsverhalten und -widerstände des Verbundes 85
5.1 Experimentelle Methoden 85
5.2 Ermüdungsverhalten des Verbundes zwischen Bewehrungsstahl und Beton 85
5.2.1 Einfluss des Belastungsniveaus 86
5.2.2 Einfluss von Querzug 87
5.2.3 Spannungsumlagerung 88
5.3 Ermüdungsverhalten des Verbundes zwischen Spannstahllitzen und Beton bei Vorspannungmit sofortigem Verbund 89
6 Ermüdungsverhalten von Bauteilen aus Stahlbeton 91
6.1 Allgemein 91
6.2 Ermüdung unter Biegebeanspruchung 91
6.3 Ermüdung unter Querkraftbeanspruchung 95
7 Nachweisformate für den Grenzzustand der Ermüdung 97
7.1 Ermittlung der Spannungen 97
7.1.1 CEB-FIP Model Code 1990 / fib Model Code 2010 97
7.1.2 DIN EN 1992-1-1/NA 98
7.2 Einwirkungskombinationen 99
7.2.1 CEB-FIP Model Code 1990 / fib Model Code 2010 99
7.2.2 DIN EN 1992-1-1/NA 101
7.3 Betonstahl / Spannstahl 101
7.3.1 CEB-FIP Model Code 1990 / fib Model Code 2010 101
7.3.2 DIN EN 1992-1-1/NA 104
7.3.3 DIBt ? Richtlinie für Windenergieanlagen 108
7.3.4 GL ? Richtlinie für die Zertifizierung von Windenergieanlagen 108
7.3.5 Richtlinie 804 ? Eisenbahnbrücken 108
7.4 Beton 108
7.4.1 Model Code 1990 108
7.4.2 Model Code 2010 111
7.4.3 DIN EN 1992-1-1/NA 114
7.4.4 DIBt-Richtlinie für Windenergieanlagen 116
7.4.5 GL ? Richtlinie für die Zertifizierung von Windenergieanlagen 118
7.4.6 Richtlinie 804 ? Eisenbahnbrücken 118
7.5 Ermüdungsnachweis querkraftbeanspruchter Tragwerke 119
7.5.1 CEB-FIP Model Code 1990 / fib Model Code 2010 119
7.5.2 DIN EN 1992-1-1/NA 119
7.6 Durchbiegungsberechnung unter wiederholter Belastung 120
7.6.1 CEB-FIP Model Code 1990 / fib Model Code 2010 120
8 Forschungsbedarf 121
8.1 Beton 121
8.1.1 Ermüdung in Abhängigkeit von der Probekörpergeometrie und des Maßstabseffektes 121
8.1.2 Ermüdung in Abhängigkeit von der Beanspruchung 121
8.1.3 Ermüdung in Abhängigkeit von Umwelteinflüssen 122
8.1.4 Ermüdung in Abhängigkeit von der Betonzusammensetzung 122
8.1.5 Arbeitsprogramm 123
8.2 Betonstahl, Spannstahl, Verbund 125
Literatur 126
Verzeichnis der in der Schriftenreihe des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton – DAfStb –seit 1945 erschienenen Hefte 136