Einfluss der Druckfestigkeitsstreuung auf den Ermüdungswiderstand von druckschwellbeanspruchtem Beton

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Boso Schmidt - , Leibniz Universität Hannover (LUH) (Autor:in)
  • Steffen Marx - , Institut für Massivbau (IMB), Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Sebastian Schneider - , Leibniz Universität Hannover (LUH) (Autor:in)
  • Thorsten Betz - , MAX BÖGL Wind AG (Autor:in)

Abstract

Experimentell ermittelte Bruchlastwechselzahlen druckschwellbeanspruchter Betone weisen im Allgemeinen große Streuungen auf. Als Hauptursache wird die Streuung der tatsächlichen Probekörperdruckfestigkeit vermutet, da die im Ermüdungsversuch aufgebrachten Ober- und Unterspannungen stets auf die mittlere Druckfestigkeit bezogen werden. Demnach versagen Probekörper, die tatsächlich höhere Druckfestigkeiten besitzen, bei höheren Lastwechselzahlen als Probekörper mit geringeren tatsächlichen Druckfestigkeiten. Um diese Vermutung zu überprüfen, wird im folgenden Artikel ein Konzept zur stochastischen Berücksichtigung der Druckfestigkeitsstreuung bei der Herleitung von Versuchswöhlerkurven präsentiert. Das Konzept wird auf Grundlage umfangreicher Ermüdungsuntersuchungen an Betonen der Festigkeitsklassen C100/115 und C80/95 für Windenergieanlagentürme erarbeitet und führt in den durchgeführten Untersuchungen zu nahezu glatten streuungsbereinigten Versuchswöhlerkurven. Das deutet darauf hin, dass die ursprüngliche, in den Wöhlerkurven inhärente Streuung tatsächlich allein auf die Streuung der Druckfestigkeit innerhalb der untersuchten Betonchargen zurückgeführt werden kann. Die Anwendung dieses Konzepts grenzt sich zunächst auf die Randbedingungen ein, unter denen die experimentellen Untersuchungen durchgeführt wurden. In ergänzenden Untersuchungen werden die unter Betrieb herrschenden Feuchte-, Temperatur- und Frequenzbedingungen in einem Windenergieanlagenturm beleuchtet und mit den Bedingungen verglichen, unter denen die Laborergebnisse erzielt wurden. Abschließend wird für die untersuchten Betone ein Bemessungskonzept formuliert, welches die Anwendung der Wöhlerkurven gemäß fib Model Code 2010, inklusive einer angepassten Formulierung für die Bemessungsdruckfestigkeit bei Ermüdungsbeanspruchungen fcd,fat, empfiehlt.

Details

OriginalspracheDeutsch
Seiten (von - bis)575-586
Seitenumfang12
FachzeitschriftBeton- und Stahlbetonbau
Jahrgang116
Ausgabenummer8
PublikationsstatusVeröffentlicht - Aug. 2021
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

ORCID /0000-0001-8735-1345/work/142244549

Schlagworte

ASJC Scopus Sachgebiete

Schlagwörter

  • compressive strength, design concept, fatigue resistance, high-strength concrete, humidity, load cycles to failure, loading frequency, probabilistic test evaluation, specimen temperature