Zur besseren Einschätzung des Ermüdungsverhaltens realer Bauteile sind großformatige Ermüdungsversuche gegenüber Zylinderdruckversuchen geeigneter, da in ihnen Prozesse wie lokale Steifigkeitsänderungen und Spannungsumlagerungen realitätsnäher berücksichtigt werden. In diesem Beitrag wird ein Versuchskonzept für großformatige Betonbalken unter Ermüdungsbeanspruchung vorgestellt. Die geplanten Ermüdungsversuche werden zudem in einem numerischen Modell simuliert. Als Ergebnis der Berechnungen lässt sich ein sukzessiver Schädigungsfortschritt erkennen, der von den Randzonen des Querschnitts in Balkenmitte mit zunehmender Beanspruchungsdauer in das Querschnittsinnere fortschreitet. Infolge der ermüdungsbedingten lokalen Steifigkeitsänderungen kommt es zu Spannungsumlagerungen, sodass die ursprünglich stark beanspruchten Randzonen entlastet werden und sich die Lebensdauer des Bauteils verlängert.