Masterarbeit (laufend)

Timothy Feldmann

Experimentelle Untersuchung zum Ermüdungsverhalten thermisch vorgespannter Stahllamellen

Die Erhaltung alternder Bestandsbauwerke gewinnt zunehmend an Bedeutung. In den EU-Staaten sind Schätzungen zufolge mehr als 60 % des gesamten Bestands zu ertüchtigen oder zu erneuern. Eine zentrale technische Einschränkung vieler nachträglicher Verstärkungsmaßnahmen besteht darin, dass diese nicht für die Eigengewichte wirksam sind. Eine Möglichkeit, nachträglich ergänzte Stahllamellen für das Eigengewicht wirksam zu machen, besteht darin, diese thermisch vorzuspannen. Hierfür werden vorgewärmte Stahllamellen unter die Zugzone des Tragwerks geklebt und bis zum Aushärten des Klebstoffs weiter temperiert. Die Verbundwirkung verhindert nach dem Stoppen der Wärmezufuhr die Rückverformung der Lamellen, sodass eine Druckkraft entsteht, die die Zugzone des Tragwerks entlastet. Die Stahllamelle ist somit vorgespannt und damit für das Eigengewicht voll wirksam.

Im Rahmen dieser Masterarbeit sollen das Verbund- sowie das Ermüdungsverhalten thermisch vorgespannter Stahllamellen zur Verstärkung von Stahlbetonbauteilen experimentell untersucht werden. Ziel ist es, den Einfluss zyklischer Beanspruchungen auf die dauerhaft eingeprägte thermische Dehnung zu identifizieren und zu bewerten. Die Belastung ist dabei so zu wählen, dass eine realitätsnahe Ermüdungsbeanspruchung von Brücken infolge von Verkehrslasten abgebildet wird. In den Laborversuchen werden unterschiedliche Belastungsszenarien aus Pkw- und Schwerverkehrslasten sowie Balken im Zustand I und Zustand II betrachtet.