Masterarbeit (abgeschlossen)

Stefan Virus

Experimentelle Untersuchung der Lastweiterleitung eingemörtelter und einbetonierter Bewehrungsstäbe in Betonteilverbindungen

Hintergrund:
Verbindungen von Betonbauteilen mit nachträglich eingemörtelten Bewehrungsstäben werden zunehmend sowohl beim Neubau als auch bei Umnutzungen im Bestand eingesetzt. Sie bieten eine schnelle und praktische Lösung, um Anschlussbewehrung mit bestehenden Stahlbetonkonstruktionen zu verbinden. Somit sind sie eine effektive Methode zur Verstärkung und Modernisierung. Typische Anwendungen sind Übergreifungsstöße mit vorhandener Bewehrung. Um Einsparung bzgl. Zeit, Material und Bohrarbeiten zu erzielen, wird eine Reduktion der Übergreifungslänge angestrebt. Im Vergleich zu einbetonierten Stäben können Anschlussbewehrungen mit hochfestem Mörtel und hinreichender Betondeckung höhere Schubspannungen übertragen. Um optimierte Betonteilverbindungen unter Nutzung des vollen Potenzials des Mörtels zu entwickeln, ist eine Analyse der Spannungen im Übergreifungsstoß von großer Bedeutung. Eine Untersuchung der Lastverteilung unter Kombinationen relevanter Parameter unter repräsentativen Bedingungen dient dem besseren Verständnis und zielt darauf, bisherige Modellvorstellungen zu präzisieren und neue Anwendungsgebiete zu erschließen.

Ziel dieser Arbeit:
Ziel der Masterarbeit ist die Ermittlung des Einflusses ausgesuchter Parameter auf die Lastverteilung in Übergreifungsstößen zwischen eingemörtelten und einbetonierten Bewehrungsstäben. Die Untersuchung umfasst zwei Versuchsreihen. Zuerst werden Ausziehversuche an eingemörtelten Einzelstäben bei enger Abstützung durchgeführt. Dann wird das Tragverhalten von Übergreifungsstößen, eingemörtelter und einbetonierter Bewehrungsstäbe, unter Zugbelastung getestet. Die Wirksamkeit von Einflussparametern wie von Stahlfasern in der Betonmatrix, variierte Übergreifungslängen sowie das Verbundverhalten der Injektionsmörtel wird analysiert. Zu beiden Reihen werden Vergleichsversuche mit komplett einbetonierten Einzelstäben bzw. Übergreifungsstößen durchgeführt. Mithilfe von faseroptischen Sensoren und digitaler Bildkorrelation zur Aufnahme von Dehnungs- und Verformungsfeldern, soll das Verbundverhalten der Werkstoffe im Stoßbereich bewertet werden.