Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur nachträglichen örtlichen Verstärkung gemauerter Tragwerke mit aufgeklebten Faserverbundwerkstoffen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Werner Seim
• Subject Area: Structural Engineering, Building Informatics and Construction Operation
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5450115

Faserverstärkte Kunststoffe wurden bereits erfolgreich zur nachträglichen Verstärkung gemauerter Tragwerke eingesetzt. Allerdings beschränkt sich ihre Anwendung in diesem Bereich bisher vorwiegend auf flächige Verstärkungen schubbeanspruchter Wände. Die vom Antragsteller durchgeführten Bauteilversuche haben gezeigt, dass Faserverbundwerkstoffe auch sehr effektiv für örtliche Verstärkungsmaßnahmen eingesetzt werden können, wie sie zum Beispiel bei nachträglichen Durchbrüchen in tragenden Mauerwerkswänden oder bei einer Sicherung geschädigter Bauteile erforderlich sind.Das Tragverhalten dieser nachträglich verstärkten Bauteile wird vor allem von den in der Klebefuge übertragbaren Verbundkräften bestimmt. Zum Verbundverhalten zwischen Faserverbundwerkstoff und Mauerwerk liegen bisher keine abgesicherten Erkenntnisse vor. Die an Kleinkörpern durchgeführten Vorversuche zeigten allerdings, dass bei Verwendung leistungsfähiger Kleber auf Epoxidharzbasis das Verbundversagen - wie zu erwarten - immer als oberflächennahes Zugversagen des Steins eintritt.Im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens soll eine bisher verwendete Einrichtung für Verankerungsversuche soweit verbessert werden, dass sie sich für Standardversuche eignet, um für die Vielzahl möglicher und sinnvoller Stein-Kleber-Fasermaterial- Kombinationen vergleichbare und verlässliche Kennwerte zur Tragfähigkeit des Verbundes zu ermitteln. Gleichzeitig sollen die mechanischen Grundlagen zur Beschreibung des Klebeverbundes zwischen Verstärkungsmaterial und Mauerwerk ausgearbeitet und weiterentwickelt werden, um die experimentellen Ergebnisse in ein sogenanntes Ingenieurmodell zu überführen. Praxistauglichkeit des Verfahrens und Zuverlässigkeit des Ingenieurmodells sollen an etwa sechs Bauteilversuchen nachgewiesen werden.

• DFG Programme: Research Grants