Vergleich statischer und dynamischer Methoden zur Zustandsbewertung von Stahlbeton‐ und Spannbetontragwerken

Risse in Stahlbeton‐ und Spannbetontragwerken führen zu einem Steifigkeitsverlust, der die statischen und dynamischen Eigenschaften der jeweiligen Struktur beeinflusst. Eine klassische Methode zur Bestimmung statischer Kennwerte sind Probebelastungen, bei denen gemessene Verformungen mit rechnerischen Werten abgeglichen werden und somit einen Rückschluss auf die Tragfähigkeit der Struktur ermöglichen. Bei Bauwerken wie Brücken können derartige Tests sehr kosten‐, zeit‐ und materialaufwändig sein und erfordern häufig eine längerfristige Sperrung. Des Weiteren müssen die gemessenen Verformungen vor Ort durch erfahrene Ingenieure überwacht werden, um gegebenenfalls bei Überschreiten kritischer Werte den Test abzubrechen. Auch die dynamischen Eigenschaften von Strukturen werden maßgeblich durch die Steifigkeit beeinflusst und können in vielen Fällen schnell und mit wenig Aufwand bestimmt werden. Im Rahmen dieses Aufsatzes werden die Ergebnisse statischer und dynamischer Untersuchungen zur Zustandsbewertung, durchgeführt an Stahlbeton‐ und Spannbetonbauteilen im Labor und an einer schrittweise geschädigten Spannbetonbrücke, hinsichtlich ihrer Sensibilität auf Schäden und Handhabbarkeit in der praktischen Anwendung gegenübergestellt. Comparison of Static and Dynamic Methods to Assess the State of Reinforced and Prestressed Concrete Structures Cracks in reinforced and prestressed concrete structures lead to a reduction in stiffness and therefore to an influence on the static and dynamic properties. A conventional method to assess the static characteristics are static load tests which enable to correlate measured deformations with calculated values and to draw conclusions about the loading capacity. In case of bridges, these tests can be very cost‐intensive and time‐consuming and often require a closure of the bridge. Furthermore the measured deformations have to be examined in situ, in order to abort the test if the deformations exceed critical values. As well, the dynamic properties are affected by changes in stiffness and in many cases they can be quickly determined without large effort. Within this article the results of static and dynamic tests with laboratory reinforced and prestressed concrete structures and tests on a gradually damaged prestressed concrete bridge are presented. The results are compared with regard to the sensitivity of the different methods to damage.     

Versuche zur Querkrafttragfähigkeit von gevouteten Stahlbetonbalken ohne Querkraftbewehrung

Bei der Bestimmung der Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonträgern mit veränderlicher Höhe ist bislang unzureichend geklärt, in wie weit der Einfluss eines geneigten Druck‐ oder Zuggurts (V_ccd bzw. V_td) bei Balken bzw. Platten ohne Schubbewehrung berücksichtigt werden kann. Zu dieser Problematik wurde eine umfangreiche Versuchsserie mit 18 gevouteten Balken durchgeführt, deren Ergebnisse in diesem Beitrag erläutert werden. Die Untersuchungen zeigen, dass bislang kein Rechenverfahren existiert, welches das Querkrafttragverhalten von gevouteten Stahlbetonbalken zutreffend beschreibt. Die im Versuch erreichten Traglasten waren bei Berücksichtigung der Vertikalkomponente eines geneigten Druck‐ bzw. Zuggurts (V_td and V_ccd) teilweise geringer als die Rechenwerte der DIN. Shear Strength of Haunched Concrete Beams without Transverse Reinforcement The shear capacity of concrete members without transverse reinforcement is still under debate. Within this paper one aspect, the favourable contribution of inclined tension and compression chords (V_td and V_ccd) of members with variable depth, like haunched beams, will be discussed in detail. A series of 18 tests on 9 different specimens was performed to examine the real shear capacity of haunched beams without shear reinforcement. The evaluation of the test results revealed, that none of the available design methods can describe the shear behaviour of haunched beams. The vertical component of the inclined compression chord V_ccd leads in some cases to unsafe values.