Ermüdungsverhalten von Verbunddübelleisten unter Berücksichtigung der interagierenden Schädigungsprozesse von Stahl und Beton

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Markus Feldmann; Professor Dr.-Ing. Josef Hegger
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 287311725

Verbunddübelleisten für Stahl-Beton-Verbundträger sind entweder hochkant auf den Obergurt des Stahlträgers aufgeschweißte Blechstreifen oder Stegbleche oberflanschloser Stahlprofile, die im Brückenbau nach oben offene Ausnehmungen besitzen. Hierbei können Ermüdungsprozesse im Stahl und Beton oder die Kombination von beiden zum Versagen des Verbunddübels führen. Die Schädigungsprozesse des Betons resultieren aus der mehraxialen Beanspruchung des Betons in der Ausnehmung. Sie führen zu einer zyklischen inelastischen Schlupfzunahme, die sich über die Lastspiele akkumuliert und auch bei Entlastung verbleibt. Durch Anrisse und Risswachstum in der Stahlleiste wird die inelastische Schlupfzunahme signifikant verstärkt. Der inelastische Schlupf bewirkt eine Verminderung der Verbundwirkung, wodurch zum einen die Teilmomente im Stahlträger bzw. im Betongurt zunehmen und zum anderen eine Umlagerung der Verbundkräfte entlang der Verbundfuge auftritt. Die Annahme eines im Brückenbau vorausgesetzten starren Verbundes ist dann nicht mehr zutreffend. Die komplexe Wechselwirkung zwischen mehraxialer Betonermüdung und Stahlermüdung sowie die Einflüsse auf die Umlagerungen in Verbundträgern mit Verbunddübelleisten waren bislang nicht Gegenstand der Forschung. Durch experimentelle und theoretische Untersuchungen werden die interagierenden Schädigungsprozesse von Stahl und Beton analysiert, um das Ermüdungsverhalten von Verbunddübelleisten zu klären und durch Modelle abzubilden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen