Beton- und Stahlbetonbau最新文献

Die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonbauteilen wird üblicherweise experimentell untersucht, indem die Versuchskörper durch vertikale Lasten beansprucht werden. Infolge dieser Beanspruchung entstehen in den Versuchskörpern Schnittgrößen in Form von Biegemomenten und Querkräften. Diese Schnittgrößen lassen sich unter solch einer Belastungssituation jedoch nicht unabhängig voneinander steuern. Dieser Beitrag stellt einen Versuchsaufbau vor, der es ermöglichen soll, ein konstantes Biegemoment und eine konstante Querkraft beliebiger Größe in einem Stahlbetonbalken zu erzeugen. Die Belastungssituation zur Erzeugung einer konstanten Querkraft in einem Balken mit Rechteckquerschnitt wurde in drei Bauteilversuchen umgesetzt. Zusätzlich wurde ein FEM-Modell für Vergleichsberechnungen entwickelt. In den Bauteilversuchen zeigten alle Probekörper ein schlagartiges Versagen ohne erkennbare Vorankündigung. Bezüglich des Kraft-Verformungs-Verhaltens und der berechneten Tragfähigkeiten zeigten sich gute Übereinstimmungen zwischen den Bauteilversuchen und den begleitenden FEM-Simulationen. Zur Erzeugung eines Zustands reiner Querkraftbeanspruchung in Stahlbetonbalken wird der vorgestellte Versuchsaufbau als grundsätzlich geeignet angesehen.

Für die Betonherstellung auf der Baustelle werden diverse Begrenzungen der Betontemperatur vorgeschrieben. Vorrangig zielen diese auf die Sicherstellung der Verarbeitbarkeit des Frischbetons unter extremen Witterungsbedingungen sowie eine ordnungsgemäße Hydratation ab. Darüber hinaus bestehen für bestimmte Anwendungen zusätzliche Regelungen für die Betontemperatur, um die erhärtungsbedingte Rissgefahr bzw. Rissintensität infolge Zwangs zu reduzieren. In diesem Zusammenhang werden die maximale Bauteiltemperatur, die maximale Frischbetontemperatur oder auch die maximale Temperaturgradiente über den Querschnitt pauschal begrenzt. Allerdings werden diese Grenzwerte unabhängig von der Umgebungstemperatur definiert. Inwieweit diese Temperaturgrenzen für die erhärtungsbedingte Rissgefahr gerechtfertigt sind, wird mit thermomechanischen Simulationen an 3D-Volumenmodellen untersucht. Im Detail wird die erhärtungsbedingte Temperatur- und Spannungsentwicklung infolge der Betonerhärtung für unterschiedliche Bauteiltypen und Umgebungsrandbedingungen simuliert und hinsichtlich der einhergehenden Rissgefahr ausgewertet. Die systematische Auswertung der Ergebnisse zeigt, dass die pauschalen Begrenzungen der maximalen Bauteiltemperatur und der Frischbetontemperatur lediglich pragmatische Lösungen für die Kontrolle der erhärtungsbedingten Rissgefahr darstellen und in manchen Fällen auch nicht zielsicher greifen. Für eine effektive Steuerung sind diese Grenzwerte daher stets in Zusammenhang mit den klimatischen Randbedingungen zu definieren.

Zum Titelbild: Der Erhalt der bestehenden Verkehrsinfrastruktur ist eine große Herausforderung, da die Bauwerke fortwährend altern, die Verkehrsbeanspruchung zunehmend steigt und deren umfassender Ersatz mit Blick auf begrenzte Budgets und Ressourcen nicht möglich ist. An Bestandsbauten können tatsächliche Materialkennwerte, Geometrien oder Einwirkungen objektspezifisch erfasst werden. Die Nachrechnung von Bestandsbrücken erfolgt in Deutschland gemäß Nachrechnungsrichtlinie nach Stufen 1 und 2 mit dem semiprobabilistischen Teilsicherheitskonzept. Nur im Ausnahmefall wird eine messbasierte Bewertung oder eine wissenschaftliche Betrachtung gemäß Stufen 3 und 4 durchgeführt. Die Einbeziehung zusätzlicher Informationen aus der Zustandserfassung bietet jedoch viele Vorteile für eine realitätsnahe Bewertung. In probabilistischen Berechnungsmethoden können solche Kenntnisse direkt in der Berechnung berücksichtigt werden. Auf dem Titelbild zusehen ist die Vorbereitung bzw. Durchführung von Radaruntersuchungen an einer Autobahnbrücke aus Spannbeton. Das Ziel war die Messung der Schubbewehrungsmenge in den aus statischer Sicht relevanten Bereichen. Im zugehörigen zweiteiligen Beitrag werden die Potenziale und Vorteile bei der direkten Berücksichtigung der Ergebnisse von zerstörungsfreien Prüfverfahren bei der Zustandsbewertung von Brückenbauwerken gezeigt. Teil 1 auf den Seiten 509–523 befasst sich mit den Möglichkeiten zur Überführung der Eingangswerte der üblichen semiprobabilistischen Berechnung in stochastische Modelle. (Foto: Stefan Maack, BAM Berlin)