Trag- und Verformungsverhalten von Flächentragwerken aus Stahlbeton unter kombinierter Scheiben-Platten-Beanspruchung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Manfred Keuser
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5373094

Flächentragwerke aus Stahl- bzw. Spannbeton sind in der Regel kombinierten Beanspruchungen aus Platten- und Scheibentragwirkung unterworfen. In den meisten Fällen überwiegt eine der beiden Beanspruchungsarten. Bei einer Reihe hoch beanspruchter Bauteile, wie zum Beispiel Behälter oder Großbrücken, kann von dieser Voraussetzung jedoch nicht ausgegangen werden. Dabei ist im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit und die langfristige Sicherstellung der Tragfähigkeit das Verhalten unter statischen und dynamischen Einwirkungen, die zu hohen ein- oder zweiaxialen Zugbeanspruchungen im Querschnitt führen, im Gebrauchslastzustand von ebensolcher Bedeutung wie das Verhalten unter Bruchlast. Am Beispiel einer Fahrbahnplatte von Brücken mit Kastenquerschnitt wird der Beanspruchungszustand nachfolgend erläutert. Im Brückenbau werden Überbauten häufig als Plattenbalken und Kastenträger ausgeführt. Eine besondere Problematik liegt in der wirklichkeitsnahen rechnerischen Erfassung des Tragverhaltens der Fahrbahnplatte. Sie erfährt Scheibenbeanspruchungen als Bestandteil des Haupttragsystems in Brückenlängs- und Querrichtung sowie aus der Faltwerkswirkung zur Aufnahme der Beanspruchungen aus der Profilverformung und Biegebeanspruchungen durch direkte Belastungen. Ebenfalls treten Schubbeanspruchungen in der Fahrbahnplatte infolge von Querkraft und Torsion auf. Im Gebrauchslastzustand können sich durch diese Art der kombinierten Belastung im Tragwerk unzulässig große Verformungen und Rissweiten einstellen, die die Dauerhaftigkeit gefährden. Ziel der Untersuchungen ist es, in Bauteilversuchen das Tragverhalten im Gebrauchszustand derartig belasteter Flächentragwerke zu untersuchen, deren Tragverhalten in numerischen Modellen zu beschreiben und Aussagen über das Verhalten der einzelnen Bauteile und der Materialkomponenten im Hinblick auf das Verhalten unter Gebrauchs- und Bruchlast zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen