Nachträgliche Verstärkung von Stahlbetonplatten durch ... · - 5 - Nach Rafla ergibt sich der...

30-0086 INSTITUT FlJR BAUSTOFFE, MASSIVBAU UND BRANDSCHUTZ

TECHNISCHE UNIVERSITÄT BRAUNSCHWEIG

JIREKTOREN: PROF. DR.-lNG. DR.-ING. E. h. 1<. KORDINA · PROF. DR.-lNG. F. S. ROSTASY

~ndungen:

Nachträgliche Verstärkung von Stahlbetonplatten

durch Ankleben von Bewehrung

Abschlußbericht

von

F. S. Rostdsy und E. H. Ranisch

BIBLIOTHEK lnatltut fQr Baustoffe, Massivbau und Brandschutz

der Technischen Universität Braunachweig Beethovenstraße 52

D-3300 Braunschwelg

Gefördert mit Hilfe von Forschungsmitteln des Landes

Niedersachsen. Bewilligt durch Erlaß des Nieders. Ministers

für Wissenschaft und Kunst vom 12.02.80 - 2091 - BV 4 • - 35/79

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~v\!nstra(Je 52 . .!300 Braunschweig ·: .. .:ol•:')r.Jr;',T!adre~~,~: ~·.;?).. 3r,' ... :1::-r.f"',·m••J '"gso•t und CerichtsstaPd: Eraunschweig

http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015

- 2 -

1. Aufgabenstellung

Moderne Reaktionsharzklebstoffe auf Epoxidharzbasis ermög

lichen eine schubfeste Verklebung zwischen Baustahl und Be

ton. Damit bietet sich für eine ggf. notwendige, nachträg

liche Verstärkung von Stahlbetonbauteilen das Ankleben von

Stahllaschen als Bewehrung an.

In vorausgegangenen Forschungsarbeiten /1/ und /2/ wurden

zunächst die wichtigsten Gesetzmäßigkeiten des Klebverbun

des zwischen Beton und Stahl sowie das Riß- und Verformungs

verhalten von Stahlbetonzuggliedern mit zusätzlich angekleb

ter Bewehrung untersucht.

Die positiven Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten ermöglich

ten im Jahre 1981 eine der ersten Baustellenanwendungen in

Deutschland. Dabei wurden die gerissenen Koppelbereiche 8i

ner Autobahntalbrücke mit Hohlkastenquerschnitt verstärkt

/3/.

Im Ausland sind auch bereits erfolgversprechende Labor- und

Baustellenversuche mit verstärkten Biegetraggliedern durch

geführt worden /4/ bis /6/. Ein allgemeingültiges Bemessungs

verfahren und Ausführungskonzept besteht jedoch noch nicht.

Insbesondere sind das Zusammenwirken von äußerer und innerer

Bewehrung und der Einfluß einer angeklebten Zugbewehrung auf

die Schubtragfähigkeit noch zu klären.

In dieser Forschungsarbeit soll deshalb das Trag- und Ver

formungsverhalten von Stahlbetonplatten mit zusätzlich ange

klebter Biegezugbewehrung in Form von Baustahllaschen unter

sucht werden. Die Platten besitzen Nie im üblichen Hochbau

keine Schubbewehrung.

Außerdem sollen weitere Versuche zum Verbundverhalten von

Klebungen zwischen Stahl und Beton durchgeführt '.verden, um

diese neue Verstärkungstechnik auf eine breitere Basis stel

len zu können. Da sich die Verbundversuche in /1/ und /2/

auf Verbundlängen von höchstens 55 crn und in /6/ ~uf höch

stens 80 cm beschränkten, sollen nun Verbundlängen bis zu

150 crn untersucht werden. Hier 2<:ommt als zusätzliche, in-


- 3 -

teressante Einflußgröße die Rißbildung im Uberlappungs

bereich hinzu. Nach /3/ können in der Praxis Verbundlän

gen von 150 cm durchaus erforderlich sein.

Die Forschungsarbeit wurde in dankenswerter Weise vorn Nie

dersächsischen Minister für Wissenschaft und Kunst aus Mit

teln des Zahlenlottos gefördert.

Gleichzeitig wurde in einer anderen Forschungsarbeit glei

cher Förderungart begonnen, das Langzeitverhalten derarti

ger Klebungen zu untersuchen.

2. Versuchsplan

2.1 Verbundversuche

Mit den Verbundversuchen soll das Trag- und Verformungsver

halten von Verklebungen zwischen Baustahllaschen U!1d Beton

bei großen überlappungslängen, in denen Risse im Beton auf

treten, untersucht werden. Die überlappungslänge soll dabei

der Verbundlänge einer Lasche entsprechen, die als zusätz

lich angeklebte Biegezugbewehrung dient und am Ende allein

durch Verbund verankert wird.

Es werden zwei Uberlappungslängen 1 11 von 100 und 150 cm und

zwei Laschenprofile tL x bL von 6 x 100 und 4 x 150 rr.m" ge

wählt. Mit lv = 100 cm wird nur ein Versuch mit der Lasche

4 x 150 mm 2 durchgeführt (s. Tabelle 2.1).

Die Quersc~~ittsfläche von Beton und Laschen sowie die Bau

stoffe werden konstant gehalten.

Versuchsbezeichnung Verbundlänge I Laschenquerschnitt

lv cm AL = tL X bL mm" I

z 100/15 100 l ') =1- 4 X 150

! ....

z 150/10 150 2 =1- 6 X: 100

I z 150/15 150 .,

:t 4 X 150 .t.

I

Tabelle 2.1: Versuchsplan der Verbundversuche


- 4 -

2.2 Plattenversuche

Es waren fünf Plattenversuche vorgesehen. Für die Versuchs

planung bestanden folgende Vorgaben:

1 .) Die unverstärkte Platte soll ~icht schubbruchge

fährdet sein (Schubbereich I nach DIN 1045: max To

~ To11) ·

2.) Durch die Verstärkung wird eine Verdoppelm1g der

Tragfähigkeit angestrebt.

3.) Es sollen ähnliche Laschenquerschnitte wie bei der

Zugbalkenverstärkung /1/ und /2/ angeklebt werden.

4.) Die angeklebten Laschen sollen wie bei Verstärkungen

in der Praxis vor den Auflagern enden.

5.) Die verstärkten Platten sollen nach herkömmlichen

Stahlbetongrundsätzen im Übergangsbereich vom Biege

zum Schubbruch liegen.

6.) Eine Schubbewehrung oder Schubverstärkung ist ent

sprechend den Möglichkeiten der Praxis nicht vorzu

sehen.

Gewählt wurde eine Einfeldplatte von 3,40 m Länge und den Ab

messungen b/d/h = 100/18/16 cm, die mit zwei Linienlasten

belastet wird, so daß sich ein Momenten-Schub-Verhältnis

M/Qh )=5,5 ergibt.

Alle Platten erhielten zunächst eine konventionelle Biege

zugbewehrung in Form einer Betonstahlmatte R 884 aus BSt IV.

vorgesehen waren zwei Referenz-Platten ohne Laschen und

drei Platten mit Laschen. Die eine Referenzplatte wurde

mit einer zusätzl1chen Betonstahlmatte R 884 verstärkt.

Die Schubtragfähigkeit der Platten wurde mit der empir~

schen Formel von Rafla /7/ in Abhängigkeit vorn Gesamtbe

wehrungsgrad tot ~ abgeschätzt.


- 5 -

Nach Rafla ergibt sich der Ubergang vom Biegebruch zum

Schubbruch für ßss = 583 N/mm 2 bei einem Gesar:~tbe'.vehr'~mgs

grad tot ~ = 1 ,0%.

Die Plattenverstärkung wurde nun so konzipiert, daß die

verstärkten Platten im Ubergangsbereich vom Biege- zu~

Schubbruch lagen (s. Tab. 2.2).

Referenzplatten Geklebte BewerJD..:ng

Bezeichnung GB 0-0 GB 0-1 GB 1-1 GB 1-2 GB

As cm2 8,84 17,68 8,84 8,84

1-3

8,8-!

AL c:rn2 20,0 27,0 1::,o

~s % 0,55 1 , 10 0,55 0,55 0,55

~L % 1 , 1 0 1 ,48 0,83

tot ~ % 0,55 l 11 0 1 , 01 1,32 0,97

Tabelle 2.2: Biegebewehrungen der Versuchsplatten

3. Baustoffe

3.1 Beton

Für alle Versuchskörper war die Betonfestigkeitsklasse B 25

vorgesehen. Die Betonrezeptur und die Betoneigenschaften sind

in der Tabelle 3. 1 Zusammengestellt. Die vorhandene ~~·ürfe 1-

druckfestigkei t G~v1 5o wurde zu Ve:::suchsbeginn und Versuchs

ende bestirn...'tlt. Sie streute zwischen 32 und 35 N/rrun2•

3.2 Stahl

Als innere Bewehrung wurden gesch~ve::..ßte Betonstahlmatten

K 884 aus BSt 500/550 RK und Betonstabstahl ~ 12 ~rn a~s

BSt 420/500 RK verwendet.

l i I

I ! I I I


- 6 -

Für die äußere Bewehrung wurden gewalzte Flachstahlprofile

aus St 37 verwendet. Die tatsächlichen Streckgrenzen und

Zugfestigkeiten sind in der Tabelle 3.2 zusammengestellt.

3.3 Kleber

Als Kleber wurde Araldit XB 3074 von CIBA-GEIGY AG. verwen

det. Er ist mit dem Epoxidharzkleber LMB 2340/LMB 1815, der

für die Versuche in /1/ und /2/ verwendet wurde, identisch.

Seine Eigenschaften sind in der Tabelle 3.4 wiedergegeben.

4. Verbundversuche

4.1 Versuchskörper

Als Versuchskörper wurde ein Stahlbetonbalken mit den Abmes

sungen 1/b/d = 200/50/15 crn gewählt (s. Bild 4.1 bis 4.3).

Die Bewehrung bestand aus 10 ~ 12 mrn, BSt 420/500 RK, die

an einem Ende mit einer stählernen Kopfplatte verschweißt

wurden.

Die Körper wurden flach liegend betoniert und 7 Tage lang

mit genäßten Tüchern feucht gehalten.

In einem Betonalte~ von 3-4 Wochen wurden die Klebflächen

mit einem tragbaren Vacuurn-Strahlgerät vorn Typ Eductomatic

mit Strahlkorund Nr. 24 gestrahlt. Die Klebflächen der Stahl

laschen wurden ebenso behandelt. Ein eventuell von der nicht

vollständig ölfreien Preßluft beim Strahlen zurückbleibender

Fettfilm wurde mit Trichloräthylen abgewaschen.

Anschließend wurden die beiden Stahllaschen jedes Versuchs

körpers gleichzeitig angeklebt. Der zum allseitigen Austre

ten des Klebstoffs erforderliche Anpreßdruck wurde über

lastverteilende Kanthölzer mit Schraubzwingen aufgebracht.

Die Laschen standen arn freien Ende ca. 50 cm weit über. Hier

wurde für beide Laschen gemeinsam ein Stahlauge zur Kraft

einleitung angeschweißt. Mit dem Oberstand von 50 cm sollte

verhindert werden, daß die Klebschicht durch die Schweiß

wärme geschädigt wird.


- 7 -

4.2 Messungen

4.2.1 Stahldehnungen

Auf jeweils eine Lasche je Versuchskörper wurden längs der

Verbundlänge 15 bis 29 Dehnmeßstreifen (DMS) zur .Hessung

der Laschendehnungen aufgeklebt (s. Bild 4.1-4.3). Aus den

Dehnungsdifferenzen benachbarter Meßstellen lassen sich

dann die örtlichen Verbundspannungen und deren Verteilung

in der Klebschicht berechnen. Um dies zu erreichen wurden

im Bereich der Verbundspannungsspitzen an den Laschenenden

engere Abstände zwischen den einzelnen DMS gewählt.

Am belasteten Laschenanfang wurden zusätzliche DMS auf

der dem Beton zugekehrten Laschenunterseite aufgeklebt,

um einen Einblick über die Dehnungsverteilung über die La

schendicke zu gewinnen.

4.2.2 Verschiebungsmessu4gen

Die lastabhängigen Verschiebungen der Lasche gegenüber dem

Beton, die am belasteten Laschenanfang stets am größten sind,

wurden dort durch jeweils einen Wegaufnehmer vom Typ 1'72 TK

je Lasche gemessen. Bei zwei Versuchen wurden zusätzliche

Wegaufnehmer an den unbelasteten Laschenenden und in 20 cm

Abstand vom Laschenanfang angebracht (s. Bild 4.1 u. 4.2).

4.3 Belastungsablauf

Die Belastung erfolgte nach dem vollständigen Erhärten des

Klebers frühestens nach 7 Tagen. Dazu wurden die Versuchs

körper senkrecht in einen Zugprüfraß~en mit den Laschen nach

unten eingehängt. Für den Anschluß wurden allseitig drehbare

Gelenkaugen verwendet. Die Belastung erfolgte kraftgesteuert.

Der Versuch begann mit einer stufenweisen Belastung von je

20 kN bis zur halben Nennstrecklast des Laschenstahls St 37

(ßSLN = 240 N/~~2 ). Dann folgten 100 000 Lastwechsel mit

einer Oberlast entsprechend der halben Nennstrecklast und

einer Unterlast entsprechend 20% Nenns~recklast. Die Schwing

breite im Laschenstahl betrug 6aL = 70 N/mm2•


- 8 -

Beim Versuch Z 150/10 wurde die Schwingbreite durch eine

Erhöhung der Oberlast auf 6aL = 80 N/mm2 angehoben.

Während der dynamischen Belastungsphase wurden die Messun

gen in logarithmischen Abständen, d.h. nach 1, 10, 100,

1000, 10 000 und 100 000 Lastwechseln durchgeführt.

Daran anschließend erfolgte die stufenweise Belastung bis

zum Bruch. In Bruchnähe wurde die Höhe der Laststufen ver

ringert. Alle Meßdaten wurden elektronisch registriert, auf

Magnetband gespeichert und tabellenweise ausgelistet (s. An

hang) .

4.4 Versuchsergebnisse

Die vollständigen Meßergebnisse sind auf den Tabellen im

Anhang 1 wiedergegeben. Die verwendeten Dehnmeßstreifen

sind nur für Dehnungen E < 10 mm/m geeignet. Auffällig höhe

re Dehnwerte in den Tabellen kennzeichnen den Ausfall der

jeweiligen Meßstel~e.

4.4.1 Verschiebungen

Die Ergebnisse der Verschiebungsmessungen am belaste~en La

schenanfang sind auf Bild 4.4 in Abhängigkeit von der Bela

stung und auf Bild 4.5 in Abhängigkeit von der Lastspielzahl

dargestellt. Auf Bild 4.4 bilden die Meßwerte der beiden

gegenüberliegenden Laschen ein Streuband mit zunehmender

Breite. Die Ursachen hierfür sind Lastexzentrizitäten, die

im wesentlichen durch ungleic~~äßige Betondehnungen (Rißbil

dung, Streuungen im E-Modul usw.) und Lagerreibung der Ge

lenkanschlüsse sowie aus Unterschieden in der Klebschicht

dicke und der Betonoberflächenfestigkeit entstehen.

Die anfangs geradlinig verlaufenden Verschiebungslinien

gehen erst in Bruchnähe relativ rasch in eine Horizontale

über. Mit Ende des geradlinigen Bereiches treten a~ bela

steten Ende sichtbare Verschiebungen im Betonuntergrund auf.

Mit steigender Belastung wandert das Ende der dabei entste

henden Gleitfuge zentimeterweise zur Laschen~itte hin.


- 9 -

Beim Versuch z 150/15 wurde die Streckgrenze des Laschen

stahls überschritten. Die Fließdehnungen führten auch zu

entsprechend großen Verschiebungen.

Die logarithmische Darstellung der Verschiebungen während der

dynamischen Belastungsphase zeigt, daß in keinem Falle eine

progressive Verweichung stattfand (s. Bild 4.5). Auf diesem

Bild sind die Mittelwerte der Meßwerte der gegenüberliegen

den Laschen dargestellt.

4.4.2 Bruchverhalten

In allen Fällen lösten sich die Laschen schlagartig vom Be

ton, d.h. die in Bruchnähe beobachtete Gleitfuge am Laschen

anfang schlug in Höhe der Bruchlast bis zum Laschenende durch.

Das Versagen der beiden Laschen erfolgte mit kaum wahrnehm

baren Zeitversatz. An der Klebschicht blieb eine dünne Beton

schicht haften . Einzelne Zuschlagkörner wurden abgeschert.

Ein Bruchkeil wie bei den früheren Verbundversuchen /1/ und

/2/ entstand nicht. Es kann daher angenommen werden, daß die

ser Bruchkeil durch Umlenkkräfte der gekrümmten Bel,vehrungs

führung provoziert wurde /10/.

Die folgende Tabelle 4.1 zeigt die erreichten Bruchlasten Zu,

die Strecklasten ZsL und die mittleren Bruchverbundspannur.gen

Versuch z 100/15 z 150/10 z 150/15

lv in mm 1000 1500 1500

bL in mm 2 X 150 2 X 100 2 X 150

ZsL in kN 278 386 278

zu in kN 228 310 330

'mu in N/mm2 0,73 1 1 0 3 0,73

Tabelle 4.1: Bruchverhalten der Verbundversuche

I


- 10 -

Man sieht, daß beim Versuch Z 150/15 die Streckgrenze

des Laschenstahls deutlich überschritten wurde. Es ist

anzuneD~en, daß bei höher liegender Streckgrenze auch

eine höhere Bruchlast erreicht worden wäre. Von Metall

klebungen her ist nämlich bekannt, daß die Klebschicht

die hohen Fließdehnungen des Stahls nicht ertragen kann.

4.4.3 Laschendehnungen

Die am belasteten Laschenanfang innen und außen angekleb

ten Dehnmeßstreifen lieferten deutlich unterschiecliche La

schendehnungen. Sie sind auf den Bildern 4.6 und 4.7 in

Abhängigkeit von der Last dargestellt. Die Dehnungs~~ter

schiede lassen sich durch eine Laschenbiegung nach Bild 4.8

erklären. Eine derartige Laschenbiegung liefert auch die

Theorie von Goland und Reissner /8/. Die Messungen liefer

ten jedoch für de~ Versuch Z 100/15 (s. Bild 4.6) ei~e er.t

gegengesetzte Dehnungsverteilung über die Laschendicke. Es

muß daher angenommen werden, daß die Lage des Wendepunktes

der Laschenbiegung unterschiedlich sein kann. In allen Fäl

len war die Laschenbiegung so gering, daß s~e vom unbewaff

neten Auge nicht wahrgenommen werden konnte. Dehnungsunter

schiede der beschriebenen Art wurden auch in /1/ und /2/

beobachtet.

4.4.4 Verbundspannungen

Mit Hilfe der in Laschenlängsrichtung aufgeklebten Dehr.meß

streifen ist eine qualitative Ermittlung der Verbundspannungs

verteilung in Laschenlängsrichtung ~öglich. Dazu müssen den

gemessenen Dehnungen mit Hilfe der Spannungsdehnungslinie des

Stahles die entsprechenden Stahlspannungen zugeordnet werden.

Dann können die an der jeweiligen Meßstelle wirkenden Laschen

zugkräfte berechnet werden. Die Differenz der Zugkräfte zwei

er benachbarter Schnitte wird jeweils als Schubkraft in den

Beton eingeleitet. Nach Division durch dle dazugehörige Haft

fläche erhält man die Verbundspannungsverteilung in Form ei

ner Treppenlinie. Sie sir.d auf den Bildern 4.9 und 4.10 für

die Versuche Z 150/10 und Z 150/15 für jeweils 4 ausgewählte

Laststufen dargestellt. http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015

- 11 -

Die Verbundspannungen sind am belasteten Laschenanfang

am größten und klingen dann rasch auf nahezu Null ab. Am

Laschenende findet wieder ein Anstieg statt.

Mit steigender Last erreicht die Verbundspannung am .~fang

rasch einen Maximalwert, der durch die Betonfestigkeit be

grenzt ist und nicht überschritten werden kann. Bei weite

rer Laststeigerung wandert die Verbundspannungsspitze zur

Laschenmitte hin.

Die so ermittelten Verbundspannungen werden verfälscht, wenn

die Laschen über die Dicke ungleichmäßig gedehnt werden. Dies

ist nach /8/ an den Laschenenden der Fall, weil dort Spannun

gen senkrecht zur Klebschicht auftreten, die eine Biegung der

Laschen bewirken. Die negativen Verbundspannur.gen an den En

den sind darauf zurückzuführen (s. Bild 4.8).

Das Wandern der Verbundspannungsspitze scheint synchron mit

dem Fortschreiten der sichtbaren Gleitfuge (s. Abs. 4.4.1)

zu erfolgen.

Durch Rißbildung im Beton werden zusätzliche verbundspannun

gen, die am Riß das Vorzeichen wechseln, geweckt. Für eine

genauere quantitative Erfassung dieser Verbundspannungen war

der Abstand der Dehnmeßstellen zu groß. Sie scheinen aber

deutlich kleiner zu sein als die Verbundspannungsspitzen am

belasteten Laschenanfang. Ein Verbundversagen am Riß konnte

auch in keinem Fall beobachtet werden.

4.5 Wertunq der Verbundversuche

Die Verbundversuche mit relativ langen verblliidlängen lv = 100 bis 150 haben gezeigt, daß die Bruchlast, nicht wie von

Bresson /4/ angenommen wurde, bereits bei einer Verbundlänge

von 30 cm einen oberen Grenzwert erreicht. Im Gegenteil zeigt

die Tabelle 4.1, daß auch mit Steigerung der Verbundlänge lv

von 100 cm auf 150 cm bei Beibehaltung aller übrigen Parame

ter noch eine deutliche Steigerung der Bruchlast, sogar über

die Strecklast hinaus, verbunden ist. Damit erscheint die

Verankerung von praktikablen Laschenprofilen allein durch

Verbund möglich und sinnvoll.


- 12 -

Die Rißbildung im Bereich der Verbundlänge scheint die

Bruchlast nicht stark zu beeinflussen, weil die zusätz

lichen Verbundspannungen beiderseits eines Risses einer

seits kleiner als die bruchauslösenden Verbundspannungen

bleiben und andererseits in der Regel nicht mit der Ver

bundspannungsspitze am belasteten Laschenanfang zusammen

fallen. Der erste Riß kann nämlich erst dort entstehen,

wo bereits ein erheblicher Teil der Laschenzugkraft über

Verbund dem Beton zugeleitet worden ist.

5. Plattenversuche

5.1 Herstelluno der Platten

Die Platten mit einer Länge von 3,40 m, einer Breite von

1,00 m und einer Dicke von 0,18 m wurden liegend mit Be

ton nach Tabelle 3.1 betoniert. Die untere Bewehrung be

stand aus einer Betonstahlmatte K 884 aus BSt 500/550 RK

mit 10 Doppelstäben ~ 7,5 rnm im Abstand von 10 cn in Längs

richtung. Die Querbewehrung bestand aus Stäben~ 7,5 mm im

Abstand von 25 cm.

Bei der Platte GB 0-1 (keine Laschenverstärkung, hoher

Biegebewehrungsgrad) wurde eine 2. Betonstahlmatte K 884

mit gleicher statischer Höhe eingelegt, so daß die Längs

bewehrung aus 20 Doppelstäben ~ 7,3 mm mit einem Abstand

von 5 cm bestand. Die Querbewehrung war ebenfalls verdop

pelt.

Die Querschnitte der Versuchsplatten sind auf Bild 5.1

dargestellt.

In einem Betonalter von ca. 3-4 Wochen wurden die Platten

mit der Betonieroherseite nach unten in das Prüfgerüst ein

gebaut. Die Belastung erfolgte von oben in der Weise, daß

die Biegezugzone oben lag (s. Bilder 5.2- 5.6).

Die Stützweite betrug 3,08 m, das Momenten-Schubverhältnis

M/Qh = a/h = 0,88 : 0,16 = 5,5.


- 13 -

Nach dem Einbau der Platten in das Prüfgerüst erfolgte bei

den Versuchen an den laschenverstärkten Platten GB 1-1 bis

1-3 das Aufkleben der Laschen wie unter 4.1 beschrieben.

Vor dem Verstärken waren die Platten jedoch einmal mit der

Gebrauchslast des unverstärkten Zustands belastet worden, um

- wie unter praktischen Bedingungen - den Zustand II zum Zeit

punkt der Sanierung zu erhalten.

5.2 Messungen

5.2.1 Durchbiegung

Die Durchbiegungen wurden mit induktiven Wegaufnehmern W 50

jeweils unter den Belastungszylindern und in Plattenmitte ge

messen.

5.2.2 Betonverformunqen

Die Betondehnungen der Biegezugseite sb 2 wurden in Höhe der

Bewehrung mit einer Heßkette bestehend aus 15 Setzdehnungs

meßstellen mit 20 cm Meßbasislänge gemessen. Die Messung der

negativen Betondruckdehnungen Eb1 erfolgte entsprechend (s.

Bilder 5.2-5.7).

5.2.3 Stahldehnungen

Gemessen wurden die Stahldehnungen der Längsbewehrung im

Riß EsR mit 5 Dehnmeßstreifen. Dazu war in Plattenmitte auf

der Biegezugseite ein Blechstreifen eingelegt worden, um

einen ersten Biegeriß an vorherbestimmter Stelle zu erzwin

gen. In diesem Riß wurden außerdem die Laschendehnungen ELR

durch beidseitig aufgeklebte DMS gemessen.

Die mittleren Dehnungen der Laschen EL wurden auf einer La

sche mit einer Kette von 14 Setzdehnungsmeßstellen mit einer

Meßbasislänge von 20 cm gemessen.


- 14 -

Beim Versuch GB 1-3 wurden im Verankerungsbereich einer

Lasche, beginnend an der Lasteintragungsstelle, Dehnmeß

streifen im Abstand von 5 cm aufgeklebt. Damit sollte ein

Einblick in den Verlauf der M/z-Linie und in die Größe

des Versatzmaßes gewonnen werden.

Weitere 4 DMS wurden im Bereich des konstanten Homentes

auf eine Lasche geklebt, um damit die Laschenspannungen

zwischen den Rissen zu verfolgen.

5.2.4 Rißbreiten

Die Breite des ersten, vorgekerbten Biegerisses in Platten

mitte wurde mit 2 induktiven Wegaufnehmern vom Typ W 2 TK

gemessen. Die so gemessene Rißbreite lieferte bei allen

Versuchen und in allen Laststufen den Größtwert max 'tJ.

Im Bereich des konstanten Moments wurden die Rißoreiten auf

der Plattenoberseite auf zwei Meßlinien gemessen. Diese Meß

linien verliefen mittig zwischen den beiden äußeren aufgekleb

ten Laschen, wo auch die Weggeber zur Messung der maximalen

Rißbreite angebracht waren.

Die Risse wurden mit einer Fernsehkamera mit Makroobjektiv

aufgenommen und mit rund 60facher Vergrößerung auf den Bild

schirm übertragen, wo die Breitenmessung mit einem Vergleichs

maßstab erfolgte. Bei diesem Verfahren beträgt der Fehler + - 0,02 rrun.

5.3 Belastungsablauf

5.3.1 Platten ohne angeklebte Bewehrung

Die Platten wurden in Stufen von 10 kN je Zylinder bis zur

rechnerischen Gebrauchslast F1 nach DIN 1045 belastet. D3nn

folgten 50 000 Lastwechsel mit einer Oberlast von F1 und einer

Unterlast von 0,5 F1. Die Messungen erfo~gten nach 1 ,10, 500,

2000 und 50 000 Lastwechseln. ill<schließend wurden die Platten

in Stufen von 10 kN zu Bruch gefahren. Das rechnerische Ge

brauchsmoment der unverstärkten Platte 0-0 betrug nach /9/,

Tafel 1.4: Ms = 36,7 k~m. Unter Berücksichtigung des Eigenge

wichtes ergab sich daraus eine Pressenkraft F1 = 39,5 kN.


- 15 -

5.3.2 Platten mit angeklebter Bewehru~g

Die unverstärkten Platten wurden zunächst mit der Gebrauchs

last F1 belastet, um Biegerisse zu erzeugen. Dann wurde auf

0,1 F1 entlastet. In diesem Zustand wurden die Laschen auf

geklebt.

Nach einer Erhärtungszeit von 48 Stunden wurden die Platten

in Stufen bis zur angenommenen Gebrauchslast F2 : 2 F1 bela

stet. Dann erfolgten wieder 50 000 Lastwechsel mit einer Ober

last von F2 und einer Unterlast von 0,5 F2. Anschließend folg

te die stufenweise Bruchbelastung.

Die Platten GB 1-1 und GB 1-3 versagten durch Schubbruch in

einer Schubspannweite. Gleichzeitig hatte sich in Nähe des

anderen Auflagers ein Schubriß gebildet, ohne daß ein Versagen

eintrat. Dieser Schubriß entstand unmittelbar am deQ Auflager

zugewandten Laschenende. uadurch bot sich eine Möglichkeit z~

prüfen, ob durch zusätzliche Bolzen am Laschenende die Schub

tragfähigkeit angehoben werden kann. Dazu wurde etwa 10 cm

vor dem Laschenende in jeder Lasche ein senkrechtes Loch durch

die Lasche und den Beton gebohrt. Diese Bohrungen kreuzten

den Schubriß etwa auf halber Plattendicke. Durch die Bohrungen

wurden Bolzen M16 gesteckt und die Muttern mit 240 Nm festge

zogen. Auf der Betonseite wurden quadratische Unterlegscheiben

mit 100 mm Kantenlänge und 5 mm Dicke verwendet.

Dann wurde die Plattenseite mit den Bolzen als Kragplatte er

neut bis zum Bruch belastet. Beim Versuch GB 1-3 wurden dabei

noch weitere Messungen durchgeführt, die die Versuchsbezeich

nung GB 1-3.1 erhielten.

Auf Bild 5~8 ist die Platte GB 1-1 in der Belastungseinrichtung

abgebildet.

5.4 Versuchsergebnisse

5.4.1 Meßdaten

Die vollständigen Meßdaten sind im Anhang 2 in tabellarischer

Form laststufenweise wiedergegeben. Im ~olgenden werden die

wichtigsten Versuchsergebnisse der einzelnen Platten ausgewer

tet, dargestellt und miteinander verglichen.


- 16 -

5.4.2 Rechenwerte und Bruchlasten

Die Tabelle 5.1 enthält die maßgebenden Gebrauchsmomente,

die mit den tatsächlichen Baustoffwerten nach DAfStb-Heft

Nr. 220, Tab. 1.4 berechnet wurden. Die rechnerischen Bruch

momente ergeben sich mit y = 1,75 aus

Mu,s+L = 1,75 Ms+L = 1,75 zul M.

Für die verstärkten Platten wurde die Berechnung mit der

Nutzhöhe hm durchgeführt, die wie folgt definiert ist:

A h + AL ßLS s s ~ hm = sS

PLS As + AL ß

sS

Hierbei wurde der Querschnitt der Laschen im Verhältnis

der tatsächlichen Streckgrenzen ßLslßss von Baustahl St 37

zu Mattenstahl abgemindert. Damit beträgt der geometrische

Gesamtbewehrungsgrad

tot ;J = b hm

bzw. der mechanische Gesamtbewehrungsgrad

tot u; ßss = tot )J--ßR

wobei die Rechenfestigkeit aus der mittleren 'ivürfeldruck

festigkeit am Prüftag

2R = o,7.ßw

abgeleitet wurde.

Weiterhin wurden folgende Formeln benutzt:

Rechenwert der Schubspannung

_Q_ To =

b zm zul-r 0 = 1 0 1 1 (b) = 0,35 N/mm 2

Rechenwert der Verbundspannung in Klebschicht, im Zustand I

= Q SL

Ii LbL

damit werden die Laschen mit n-facher Dicke berücksichtigt.


- 17 -

Rechenwert der Verbundspannung in der Klebschicht im Zu

stand II: =-...::::0 __

Dieser Anteil vernachlässigt den Verbundspannungsanteil der

Stabstahlbewehrung.

Damit erhält man die Gebrauchs- bzw. Bruchlast zu

F1 = zul M/a

FuR MuR/a

mit a = Schubarm = 0,88 m

Flir T 0 /T1K gilt näherungsweise

b,

damit wird T1K im Zustand II praktisch ~~abhängig von der

Laschendicke. Das steht im Widerspruch zu den Ergebnissen der

Verbundversuche.


- 18 -

I Größe Einheit Platte GB I

! I 0-0 0-1 1-1 1-2 1-3 I

P.s mm2 884 1768 884 884 884 ! !

AL mm2 2020 2835 1625 ' - -

., N/mm2 35 35 34 35 ' PW 34

ßp_ N/mm 2 24,5 24,5 23,8 23,8 23,8

Sss N/mm 2 583 583 583 583 583

ßLS ~/mm2 - - 242 28 9 277

I hm mm 1 6 i 1 61 1 71 174 171 I

I tot ]J % 0,55 1 , 1 0 1 , 0 1 1 , 32 0,97

tot w - 0' 1 31 0,262 0,247 0,322 0,237 I

ms+L 0,069 0, 1 2 9 0' 1 2 3 0' 1 53 0' 11 8 I -I IMs+L=zul l-1 kNm 43,8 I

81 '9 85,6 11 0 '2 82,1

I

j1 '7 5 Ms+L=MuR kNm 76,7 143,3 149,8 192,9 143,7 i I

I 11 '7 5 Os+L=OuR kN 87,2 162,9 170,2 219,2 163,3

I To N/mm2 0,34 0,63 0,62 0,78 0,63

I Tv N/mm2 - - 0,42 0,79 0,37 i ! T1K N/mrn 2 -'

- 1 , 2 3 1 , 81 1 , 1 8 !

I

Tabelle 5.1: Rechnerische Beanspruchungen der Versuchsplatten


I Mattei".bewehnmg

Laschenbev;ehrung

Bewehrungsgrad tot ~

\ Verstärkungsgrad n = ALßSL \ AsßSs

I FuR (M)

I FUR (Q) I \ Versuch F uv

\ ohne Bolzen mit Bolzen

Bruchart I ohne Bolzen

mit Bolzen I '

Strecklast für Laschen Matten

~ruchschubspannung lin Versuch Tou

ohne Eolzen mit Bolzen

I i Bruchverbundspannung

1vu bzw. Txu

Zustand I : ohne Bolzen

' mit Bolzen

I 1 Zustand II: ohne Bolzen

mit Bolzen

- 19 -

Einheit\

I I

--%

-

kN

kN

kN kN

-

-

kN kN

N/mm2

N/rnm2

N/rnm2

N/mm2

0-0 0-1

K 884 2K 884

- -

0,55 1,10

- (1 ,00)

88,3 166,5

- 152

88,0 156,8 - -

Stahl- Schub-fließen bruch

- -

67,5 120

0,64

Platte

1-1

K 884

5;t4x100

1 '01

0,95

171 '7

157

160,0 184,0

Schub-bruch Schub-bruch

90 130

1 '1 0 1 ,26

0,69 0,79

2,07 2,37

GB

1-2

K 884

3;t6x150

1,32

1 ,59

221,9

175

140,0 -

Verbund-bruch

-

0,94

0,88

2,00

~rrnerkung: Die bruchauslösenden Spannungen sind unterstrichen

Tabelle 5.2: Bruchverhalten der Versuchsplatten

1-3

K 884

5;t3x100

0,97

0,87

165,5

151

170 ,o 180,0

Schub-bruch Schub-bruch

90 150

1 '17 1,24

0,67 0 '71

2,20 2,33

i

I

I I \

'

I I

I I i I I


- 20 -

In der Tabelle 5.2 sind Bruchlasten und -spannungen zusam

mengestellt. Die rechnerischen Biegebruchlasten FuR (M) sind

mit bilinearen Spannungs-Dehnungslinien für die Stähle und

mit dem Parabel-Rechteckdiagramm für den Beton iterativ be

rechnet worden. Die rechnerischen Bruchlasten infolge Quer

kraft FuR (Q) bzw. die Schubspannungen sind nach Rafla /7/

(s. Bild 5.16) ermittelt worden. Mit Ausnar~e der Platte GB

1-2, die als einzige durch Verbundbruch versagte, ist die

Ubereinstimmung recht gut.

Die im Zustand I berechneten Bruchverbundspannungen ner~en

mit der Laschendicke zu und erreichen beim Versuch GB 1-2

einen Maximalwert von 0,88 N/mm2• Dieser Wert liegt jedoch

noch deutlich unterhalb der bruchauslösenden Schubspannun

gen To.

Beim unverstärkten Nullversuch GB 0-0 erfolgte das Versa

gen durch Fließen der inneren Bewehrung im Bereich des vor

gekerbten Risses. Die rechnerische und die Versuchsbruch

last liegen sehr dicht beieinander.

Beim verstärkten Nullversuch GB 0-1 trat der Schubb~uch

ohne Ankündigung ein (s. Bild 5.9). In Höhe der Bruchlast

betrug die Stahldehnung im Riß ssR über 6,4 mm/m. Die Ver

suchsbruchlast liegt zwischen den rechnerischen Bruchlasten

FuR (M) und FuR (Q). Die rechnerische Schubspannung in Bruch

zustand Tou beträgt nach Tabelle 5.2 Tou = 1,14 N/mm~.

Die laschenverstärkten Platten GB 1-1 und GB 1-3 versagten

ebenfalls durch Schubbruch (s. Bild 5.10). Im Gegensatz zum

Nullversuch GB 0-1 wurde hier jedoch nicht ein Biegeriß

zum Schubriß und schließlich zur Bruchfuge. Zwar entstand

in Bruchnähe ein flach geneigter auffälliger Schubriß, der

auf den Lasteintragungspunkt zulief (s. oild 5.11). Gleich

zeitig bildete sich am Laschenende ein stark gekrümmter Riß

(im Bild 5.11 gestrichelt nachgezogen). Dieser gekrümmte

Riß entstand an beiden Laschenenden und bei den beiden Plat

ten GB 1-1 und GB 1-3 etwa gleichzeitig. Er wurde dann an

jeweils einem Ende zur Bruchfuge.


- 21 -

Am anderen Ende wurden dann nach Entlastung 5 Bolzen M16

durch die Laschen und den Beton hindurchgezogen und mit

dem zulässigen Drehmoment vorgespannt. Mit diesen Bolzen

sollte einerseits der gekrümmte Riß arn Laschenende ver

dübelt und damit die Schubtragfähigkeit in diesem Bereich

erhöht werden. Andererseits sollte geprüft werden, ob

durch solche Bolzen auch die Verbundbruchsicherheit der

Laschenenden verbessert werden kann.

Nach dem Vorspannen der Bolzen wurde das Plattenteil als

Kragarrn erneut belastet. Jetzt erfolgte gleichzeitig ein

Schubversagen ausgehend vorn ersten, flachgeneigten Raupt

schubriß und ein Verbundbruch im Bereich der Laschenenden.

Der Verbundbruch der einzelnen Laschen erfolcrte im Sekun-

denabstand ohne weitere Laststeigerung. Abweichend zum

Nullversuch GB 0-1 verzweigte sich der Schubriß (s. Bild

5.12 und 5.14). Der Verbundbruch erstreckte sich vorn La

sehende bis zum Hauptschubriß (s. Bild 5.15). Die Bruch

fuge verlief ähnlich wie bei den Zugversuchen (s. Abs.

4.4.2) im oberflächennahen Beton.

Tabelle 5.2 zeigt, daß durch die Bolzen die Bruchlast deut

lich angehoben wurde. Es kann angenommen werden, daß dies

in erster Linie auf die Verdübelung des gekrümmten Risses

arn Laschenende zurückzuführen ist. Mit diesen Bolzen wur

den sozusagen die Nachteile der abgestuften Längsbewehrung

(Laschen kürzer als Matten) aufgehoben.

Auf Bild 5.16 sind die erreichten Bruchschubspannungen LOU

in Abhängigkeit vom Bewehrungsgrad tot ).l. dargestellt. Wäh

rend die Werte des Nullversuchs 0-1 und der Platten 1-1

und 1-3 ohne Bolzen in der Nähe der nach Rafla /7/ berech

neten Kurve liegen, liegen die Werte der Platten mit Bol

zen weit oberhalb der Kurve.

Bei der Platte 1-2 mit dem höchsten geometrischen und me

chanischen Bewehrungsgrad erfolgte Verbundbruch in der

Klebfuge der La~chen ohne Ankündigung während der Meßwert

aufnahme. Der Verbundbruch erstreckte sich von einem Plat

tenende bis über die Plattenmitte hin und erfolgte bei al

len drei Laschen nahezu gleichzeitig und je Lasche schlag

artig (s. Bild 5.13). http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015

- 22 -

Dieses Versuchsergebnis ist nicht leicht mit den Rechen

werten der Tabelle 5.2 in Einklang zu bringen, weil nur

die nach Zustand I berechneten Klebschichtspannungen für

diese Platte einen Maximalwert liefern, der jedoch im Ver

gleich zu den gemessenen Verbundspannungen bei den Zug

versuchen (s. Abs. 4.4.3) relativ klein ist.

5.4.3 Durchbiegungen

Die Durchbiegungen in Plattenmitte sind auf Bild 5.17 in

Abhängigkeit von der Last dargestellt. Man sieht, daß die

Durchbiegung der laschenverstärkten Platten etwa nur halb

so groß ist wie die der konventionell bewehrten Platte mit

gleichem Bewehrungsgehalt. Bei der höher verstärkten Platte

1-2 ist die Durchbiegung noch kleiner. Bei den laschenver

stärkten Platten ist auch die Durchbiegungszunahme während

der dynamischen Belastung kleiner. Die Last-Durchbiegungs

linien verlaufen bei den laschenverstärkten Platten bis in

Bruchnähe annähernd geradlinig. Der Ubergang von Zustand I

zu Zustand II ist kaum zu sehen.

5.4.4 Rißbildung

Auf Bild 5.18 ist die mittlere Rißbreite und auf Bild 5.19

die maximale Rißbreite für den Bereich des konstanten Bie

gemomentes als Funktion der Last aufgetragen.

Man sieht, daß die mittlere Rißbreite der vier verstärkten

Platten etwa gleich groß ist. Unter rechnerischer Gebrauchs

last beträgt sie i.M. 0,07 mm.

Die maximale Rißbreite unter Gebrauchslast ist bei den la

schenverstärkten Platten mit 0,14 mm deutlich geringer als

beim Nullversuch GB 0-1 mit 0,2 mm. Ir. Bruchnähe verschwin

det dieser Unterschied. Die Art der Laschenbewehrung ist

auf die maximale Rißbreite nur von geringem Einfluß.


- 23 -

Auf Bild 5.20 ist die mittlere Stahldehnung EsR im Riß

als Funktion der Belastung dargestellt. Man erkennt, daß

die Entlastung der inneren Bewehrung erwartungsgemäß mi~

dem Laschenquerschnitt ansteigt.

Die Bilder 5.21 bis 5.25 zeigen den Rißverlauf im Bruch

zustand.

5.4.5 Betondehnungen

Für den mittleren Plattenbereich mit konstantem Biegemo

ment sind auf Bild 5.26 die gemessenen lli~d auf Bild 5.27

die berechneten Betondehnungsprofile für drei Laststufen

dargestellt. Die gemessenen Dehnungen entsprechen dem Mit

telwert aus jeweils 5 Setzdehnungsmessungen auf der Druck

und der Zugseite und soweit vorhanden auch auf der Lasche.

Die mittleren Betonzugdehnungen in Höhe der Bewehrung ent

sprechen auch der mittleren Stahldehnung.

Den berechneten Dehnungsverteilungen liegen bilineare Span

nungsdehnungslinien der Stähle und das Parabel-Rechteck

Diagramm für den Beton zugrunde. Die Ubereinstimmung zwi

schen Versuch und Rechnung ist recht gut. Dies gilt beson

ders auch für die Lage der Nullinie. Dieses Versuchsergeb

nis bestätigt, daß sich laschenverstärkter Beton ähnlich wie

herkömmlicher Stahlbeton verhält.

5.4.6 Laschenzugkräfte und Verbundspannungen

Beim Versuch GB 1-3 wurden auf einer Lasche im Verankerungs

bereich 14 DHS in 5 bis 10 cm Abstand geklebt (s. Bild 5.6:

Meßstellen Nr. 16-28). Aus den zu messenden Laschendehnun

gen cL sollte die Zugkraftlinie der Lasche konstruiert wer

den. Dies ist auf Bild 5.28 für drei Laststufen geschehen.

Da die Strecklast der Laschen bereits bei einer Last von

90 kN entsprechend 53% der Bruchlast err2icht wurde (s. Ta

belle 5.2), verläuft die Zugkraftlinie im mittleren Bereich

der Platte bei Annahme eines bilinearen Werkstoffve~haltens

ab dieser Laststufe horizontal. Dieser horizontale Bereich


- 24 -

wandert mit jeder Laststeigerung in Richtung zum Laschen

ende. Deshalb ist die Größe des Versatzmaßes aus den so

ermittelten Zugkraftlinien nicht ablesbar.

Aus den Zugkraftdifferenzen benachbarter Meßstellen lassen

sich nach /1/ die Verbundspannungen in der Klebschicht be

rechnen. Sie sind ebenfalls für 3 Laststufen auf Bild 5.28

dargestellt. Im Vergleich zu den Zugversuchen (s. Bild 4.9

und 4.10) sind bei dieser Platte die Verbundspannungen

gleic~~äßiger verteilt. Einzelne Spitzen hängen offenbar

mit der Rißbildung zusammen.

Die gemittelten Verbundspannungen Tm = ZL/lv~bL sind der

Querkraft nicht proportional und entsprechen daher nicht

den berechneten Werten der Tabellen 5.1 und 5.2. Die gemes

senen Verbundspannungen sind jedoch deutlich kleiner als

die im Zustand II berechneten. Hiermit wird bestätigt, daß

ein nicht zu vernachlässigender Querkraftanteil von Ver

bundspannungen längs der Stabstahlbewehrung aufgeno~~en

wird. Eine Proportionalität im Verhältnis der wirksamen

Verbundflächen ist jedoch ~icht ablesbar.

5.5 Wertung der Plattenversuche

Die Plattenversuche mit zusätzlich angeklebten Baustahlla

schen haben gezeigt, daß auch für bereits relativ hoch be

wehrte Stahlbetonplatten die Tragfähigkeit noch verdoppelt

werden kann. Obwohl die Laschenverstärkung als abgestufte

Bewehrung angesehen werden muß, ergab sich doch keine ge

ringere Schubtragfähigkeit als bei der herkömmlich und

nicht abgestuft verstärkten Referenzplatte GB 0-1.

Durch das Einziehen von vorgespannten Bolzen ist eine - in

einem Falle jedoch nur geringfügige Erhöhung der Schubtrag

fähigkeit erreicht worden.


- 25 -

Wie der Versuch GB 1-2 gezeigt hat, kann bei laschenver

stärkten Tragwerken außer den beiden "klassischen" Bruch

arten des Stahlbetons Biegebruch und Schubbruch auch Ver

bundbruch in der Klebefuge eintreten. Anhand der vorliegen

den Versuchsdaten ist eine befriedigende rechnerische Be

handlung der Verbundspannungen im Bruchzustand noch nicht

möglich. Die im Zustand I berechneten Verbundspannungen

sind erwartungsgemäß zu klein. Mit ihnen kann der Verbund

bruch der Platte GB 1-2 nicht erklärt werden. Die im Zu

stand II berechneten Verbundspannungen sind deshalb zu

groß, weil hierbei die Querkraft allein der Klebschicht zu

gewiesen wird. Der Schubkraftanteil entlang der Stabstahl

bewehrung ist rechnerisch schwer zu erfassen.

Darüber hinaus dürfte die Verbundbruchgefahr nicht nur von

der Größe der Querkraft abhängen, sondern auch von der Zug

kraftdeckung durch Stäbe und Laschen und deren Verankerungs

längen.

Hinsichtlich Rißbildung und Verfor~ung verhielten sich die

laschenverstärkten Platten günstiger als die Referenzplatten.

Für die Rißbildung gilt das jedoch nur für den Gebrauchslast

bereich, in Bruchnähe versch\vinden die Unterschiede.


- 26 -

Literatur

/1/ Rostasy, F.S.; Ranisch, E.H.: Nachträgliche Ver

stärkung von Spannbetonbrücken im Koppelfugenbe

reich durch angeklebte Stahllaschen. In: Forschung

Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 326,

Bonn: BMV 1981

/2/ Rostasy, F.S.; Ranisch, E.H.: Einseitige Verstärkung

gerissener Xoppelfugenbereiche durch angeklebte Stahl

laschen. In: Forschung-Straßenbau und Straßenverkehrs

technik, Heft 378, Bonn: BMV, 1983

/3/ Untersuchungsbericht Nr. 82 328/Landschaftsverband

~·lestfalen-Lippe/ll..mtl. Materialprüfanstalt für das

Bauwesen, Braunschweig, 1982

/4/

/5/

" ,. Bresson, J.: L'application du beton plaque. Ann.Inst.

Techn. Bät. Trav. Pub. 349 (1977) 42-47

Macdonald, M.D.: The flexural behaviour of concrete

beams with bonded external reinforcement. Transport

and Road Research Labaratory Report 415 (1978)

/6/ Ladner, H. und lveder, Ch.: Geklebte Bewehrung im Stahl

betonbau. EHPA Bericht 206, 1981

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tragfähigkeit von Stahlbetonbalken. In: Straße Brücke

Tunnel 23 (1971) 311-320

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joints. In: Journal of Applied Mechanics, 1944


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/9/ Grasser, E.: Bemessung von Beton- und Stahlbetonbau

teilen nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, DAfSt

Heft 220, 1979

/10/ Ranisch, E.H.: Zur Tragfähigkeit von Verklebungen zwi

schen Baustahl unc Beton - Geklebte Bewehrung - Diss.

TU Braunschweig, 1982


Tabe 1 1 e 3.1 Zusammensetzung und Eigenschaften des Betons

Zementart PZ 35 F

Zementmenge 250 kg/m 3

Wasserzementwert 0,95

Zuschlag, Sieblinie AB 1 6

Sand 0/1 rnm 25 %

Sand 0/2 rnn 1 0 %

Kies 2/8 JTI1':1 42 %

Kies 8/16 mm 23 %

Ausbreitmaß i.M. 45 cm

Frischbetonrohdichte u. ?1. 2,38 kg/m 3


T ab e 1 1 e 3.2 Festigkeitseigenschaften der Stähle

Stahlart/ Ist-Querschnitt Streck- Zugfestigkeit -profil grenze

A Bs

mm 2 N/mm2

K 884 44 583

4 X 100 404 242

6 X 150 945 289

3 X 1 00 325 277

4 X 150 596 233

6 X 100 598 323

Tabe 1 1 e 3.3 Eigenschaften des Klebers

Topfzeit bei 20° c Druckfestigkeit DIN 53 454

DIN 1164

Zugfestigkeit DIN 53 455

Biegezugfestigk.DIN 1164

E-~lodul

G-Modul

I Aushärtend ab

DIN 53 457

DIN 53 445

DIN 54 451

*) nach Angabe des Herstellers

Einheit

Hin.

N /mrr. 2

N/mm 2

N/mm2

N /ITL'1l2

N/mm 2

N/mm 2

N/mm2

0 c:

3z

N/mm2

658

326

393

368

315

460

l{leber

30 *)

75 *)

> 80

1 9 *)

25

5780 *)

~2500 *)

~ /70

1 0 *)

E-Modul

E

N/mm2

208 000

213 000


+- 2000

f--------lv=1000 ------~i--- 500 f • 50

__, !"'"'

----------------------·-

z -.roa-

n ' 2 X 5 ~ 12 III K _........_ ______________________________ ._ r I I ' I I I .-- '\

~ 0 \ I I l --s+-1--------- I I I I I I r /

I I --L--------- --- ----... z

u / Bügel f/J 5 . alle 30 cm -------------------------·-

-..

~ anbeton1eren , spater Bewehrung anschwe10en Lasche ril 4 x150 Montage erfolgte später

Mane n mm

t.

t • • • • • 0 lJ) 10 ~12 lliK 2 t. W2 TK ..-

4- • • • • •

25 DMS + + ++~+++-+-!-{

30 ++++ + + + + + + +

5 ~ 8 9 10 11 12 13 11. 15 16 17 1B - 126 25 26

J[ ·r -===-

+-l.x2St-2>0Q l.x100 l.xSO--r- 8x25 ~:: = 29

Bild 4.1: Versuchskörper Z 100/15


z---

\

20CO --------------------------------~ -t--~-------- 1 = 1500 ---------------,t'------ 500 ____ "r.__,t .....

y

2

2x5 ~12 lll K ~--------------------

" ;t-~----~/

~-------------------Bügel ~5 I olle 30 cm

- anbetonieren I später Bewehrung anschweißen

Maße in mm

4 W2TK

~ 31 OMS + + .... + + + + + + +

Lasche ltl 6x100

J

t ß ~

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

EF' ~r + + + + -+ + + + +++++-l-4-++-+t 15 16 11 18 n 20 21 22 23 - 133

+- I. x 50 -~------- 7 x 100 -------+--- Sx 50 ---.r--10 x20-

Bild 4.2: Versuchskörper z 150/10

•

•

\

50

... z

Montage erfolgte später

4

• • • • tJ 4112 III K • • • •

36

32 33

35


2000 --------------------

r-----------------------n 1'. 2x5~12IIIK ·

I I I t-"---------------------·-' .. ,..." I

I II -H----- I '- / I I I I

-7 L_ Bügel--;5 , alle u ------- - - --30 cm

z

,__ _______________________ L- ..

anbeton1eren , spater Bewehrung anschwe10en

~1\:lne in mm

2 W2 TK 2 ftß t-0

Ei='

+ + I + + + + + + + +++++t 4 5 15 OMS 6 7 8 9 10 11 12 13 - 118

-+·100+-100-t- 800 7x50 5xJJ-r

Bild 4.3: Versuchskörper 2 150/15

500

-

~

-'I<

Lasche rh 4 x 150

t ~ .-

+

~t

ß 'tt

t .. so 1

r-

I I I I 0 I I

.. z

'---- Montage erfolgte später

2

• • • • •

• • • • •

3

17 18

'[


350

Z150/15

300

250

200

150

100

50

0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

VerschiebLng in mm

Bild 4.4: Gemessene Verschiebungen zwischen Lasche und Beton am belasteten Laschenanfang ( Streuband aus 2 He.3st.elle:n)


E E

0.16

·---·-----·-0.12

0.08

O.OL.

0

0

-·

--.. --- ---_______ 1 ___ -----·~ ... . ... -· . .. . ~ :.·=~=-~~ . ·-· .... - -- ------- - --- ----- -- ---- ------------ ---------~

__,-· ......---· Z 100/15 lOberlast Z0 =140kN) ----4 ,. ___ _

---·-,. -4~---------

--· ---- ------------- .. - ------ . --------'--~----

Z 150/10 ( Oberlust Z0= 160 kN )

--, --------------- --------------- ---·-- -- ---- --- --- ------ ~--~ Ii--~ ~-.:...:::..--=:: ------~-----·-----

----- -· -- ----- ---------- - ---

Z 150/15 ( Oberlust Z0

:. 140 kN) .... - __ -_--_-_-_-_-_ -. -_ ----~ :::::-::= .. ':0'-=~------- .;;;;.:::--------------

10 100 1000 10000 100000

Last spiele (log.)

Bild 4.5: Gemessene Verschiebungen während der dynamischen Belastungsphase


z _:;.::

-~

t'J

.... Ul 0

.. J

200

150

100

50

/ y

/ /

•

/ /'

Ver~ucp Z 100/15

Innenseite - - Aunenseite

0 ---------------'----------1·----------JL----------L _______ _.

0 0.2 0.4 0,6 0.8 1,0

Laschendehnung in rnm/m

Bild 4.6: Laschendehnungen ambelasteten Laschenanfang beim Versuch Z 100/15


..

L: -~

-~

1'-J

.. -IJl 0 _J

2l.O

160

00

0

0

./ .•v

/

/

/ . . /

.. - -·--. ·-·-·-- -··-·-·-··--- ---- ··---··-----------~--- ·---------·----·- ----------1

.// ./ .// ./

v/ v· . . .....

// / -· ------ ·-·-·- -·-··---·--· .. _________ --~---·--- -·----· ------·-------·----- . ·-------------

.// ./ .// II/

// / /~ /.

/ '/ " . ·--- .. -- - ·--- . 4il --- -

.1/ ./ / /V

/ . II ./ . /

// 0.3 0.6 0.9

Laschendehnung in mm Im

Versuch Z 150/10

Innenseite -- AuOenseite

1.2 1,5

Bild 4.7: Laschendehnungen arn belasteten Laschenanfang beim Versuch z 150/10

,. .. http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015

z

-----

------------3

r-1-----==-----------------------~~----

Bild 4.8: Laschenbiegung beim Versuch z 150/10 und nach Theorie jaj (stark überhöht)


Z • &0 lr:N

11Xl0

-l

_, Versuch Z 150 I 10

10 [

6

Z • 1iO kN

" c. ::1:

-~ .. ~ &

0 j 11Xl0 -e ~

-1

_,

_,

lastnm 1i z. ~ kN

a

~ .!ö ... §

0 c c: 3-... c ~ -1

Lilngc • in mm

:::

-· _,

LastS1\IIt 1L Z•300kN

a

!

·" !!'

' ! 0

! 15D l :;

-1

_,

_, L

Bild 4.9: Klebschichtverbundspannungen beim Versuch Z 150/10


a c.. ::E

!i

~ c

j j

Z • 80 oN

: [ 0 ~r """----;.__~m---=-__,~A

• 1 500 IO<Xl I S00

-1 ~ • n mm

-3

I

1

0

L<urstuf• 1

Versuch Z 150 /15

Z • II.OkN

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Z • II.O~N

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Bild 4.10: Klebschichtverbundspannungen bei~ Versuch Z 150/15


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-t 5-t-'() -t-10 ----.r---10 -t-10 ......;.--10-f--'X) -+-10-+-'!0 + '() -f- 5-r

Bild 5.1: Plattenquerschnitte

GB 0-0

Bewehrung K 884

GB 0-1

Bewehrung 2 x K 884

GB 1-1 Bewehrung K 884 Laschen 5 ltl4 x100

GB 1-2 Bewehrung K 884

Laschen 3 rtJ 6x150

GB 1-3 , GB 1-3-1

Bewehrung K 884 Laschen 5 rtJ 3x'OJ


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I i

I l-

200 kN- Zyf111dt>r 200 kN- Zylinder t----·------- ------------- -------------

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[~/E s,R ( 10- ll. ) - 5 DMS

15 SOM- Mdbt~.>ll .. :n + 15 + 16 + 17T- 18 -+- 19 + 25 + 26 + 27+ 28 + 29 + 35 + 36 I

t- 20 I + 31 + 32 - 33 -t/\'tf -"( 6,7

+·16 t------88 ------ __ }- --132 ------f------88 ----+--16 + + 11-t 10-t----------------------------- 2 98 ---- ---------------t-10t11+

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I I I I I I

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1 I I ! l I I I I

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Bild 5.2: Meßstellenplan Platte 0-0


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I

L

:xlO kN- Zyt1nd~r t--------------------------- ---------308-----

f. 5,6

+ 12 + 13 + 11. - 15 + 16 -+ 22 + 23 + 25 + 26 + 32 + 33 + 34 - 15 SOM - H...-t"lsk ltc

L. __ _.:...+~17_:+__;_18~+~.--:1~9 _---Lt-__;;:_:20:..........r-+-r-72..;_1 ~+---::.27~-tl.-,....;;2~8 ~~__!__3;::_;;0~+~-l~-c:-.c:r--::;....;.._-l---~~~~-1.-1 --'+~----J-- 15 SOfYI - M.:·il ~ k Ii ....

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I I I I I I ~'\ I I I $ I I -Trennblech in

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Bild 5.3: Meßstellenplan Platte 0-1


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200 kN -Zyllnd~r 200 kN -Zylinder r----------------------3 08 ~

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][ /5 rtJ 4 xl00mm 2, 2.96m lang 5,6 r1:/1 ~ E s.R ( 7-11)- 5 OMS

+ 26 + 27 + 28 --=}: 29 + 30 + 41 + 42 + 1.3/ + l.l. + 45 + 55 + 56 + 57 =F 58 -+- 59 + --I 64 + ---e- 15 SDM - /lho-Osk iU1

f3 L--.-....:...+.._;.:31~-i---=32~-+~----...;;..33=--.+ 3!. + 35 + L.6 + 1.7 + L.8 + 49 +

f2 ~ ~,rl. 50 + 60 + 61 + 62 + 63 +

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t 11--t 10+-- --------- 298-------

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I i I 1r ~ 1- n + 23 + 2L. -t 25 -+ 36 + 37 + 38 + 39 + l,Q + 51 +I 52 + 53 + Si. + -f--

I \,[) I I I -r 1 I -

13 SDM- Melisteller

-~--------- ----------------------------------- 3l.O + Bild 5.4: Meßstellenpliln Platte 1-1


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C) 0

I

l

200 kN- Zylinder -- 3 08 ------------------t-

E L,R (12-lt. oben; 15-17unten)-60MS lang 5, 6 .--1.'~---y'"L Es. R ( 7-11 I - 5 DMS

+ 22 + 23 + 21. =t- 25 + 26 + 38 + 39 ·1- 1.0 + L.l + t.. 2 + 52 + 53 + 54 56 + I

1..3 + 1..4 + 45

f("t..

--------132 ---- -r} ---

60 + 61 + --f3

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I I

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I - I I I "'r l : 1 I I (1) J

+-------------·- ------- 3L.() ---- ----·-----------------~

ßjld 5.5: Meßstellenplan Platte 1-2

15 SOM- M~Jbtellvn

15 SDt-1 - Mt:-llste>il. ,)

14 SOM - MeOstt:ll.::n


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I I I t -

200 kN -Zyltndl'r 200kN- Zylinder

t J-

---- -------- --- ------3.08--------------------.1-

E s.R( 7-11 ) - 5 DMS

+ 33 + 34 + 35 - 36 + 37 + 48 51 + 52 + 63 64 + 65 - 67 + ---

+- 16 f-f ----------88 ____________ }-

t-11-f-10-tt-1 ----------------------------- 296 -- 1 -------*" 10 t 11 + r-· I

I I I I 1/) I

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I I I I

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'---~' Ut ; ; l I I I

I ·t ---- --- ---- --- -------- -- 3L.ü ----------------------.f-

ßild 5.6: Meßstellenplan Platte 1-3

15 SDt·1 - MeOstciL-n

u. SDM - ME-0 stellen


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200 I<N -Zylinder lW KN - Lynnaer ~----· ----------22Q----------------------+

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31 + 32 + 33 + 34 + 35 1.4 -t- 1.5 -

·------- 132 --------+------ 88 ---~16+

---------- 296 ---------------------#10+11 +

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10 SOM - Menstellen

10 SDM - Menstel !en

M 16

I +- 19 + 20 + 21 +- 22 + 23 + 24 1 +-\37 + 38 + 39 + ~~ I i- - 9 SOM - MensteUen I I I I L

-----340-------------------------+

Bild 5.7: Meßstellenplan Platte 1~3.1


Bild 5.8: Versuchsaufbau

Bild 5.9: Bruchbild der Platte GB 0-1


Bild 5.10: Bruchbild Platte GB 1-1

Bild 5.11: verdübelung der Bruchfuge am anderen Ende von

Platte GB 1-1 durch Bolzen M16. Bei erneuter

Belastung erfolgte Verbundbruch (s. Bild 5.12)


Bild 5.12: Verbundbruch bei der Platte GB 1-1

Bild 5.13: Verbundbruch bei der Platte GB 1-2


Bild 5.14: Schubrißbildung bei der Platte GB 1-3.1

Bild 5.15: Vom Schubriß ausgehender Verbundbruch bei der

Platte GB 1-3.1


15 ---- -· --------- -·- --1

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0 0 Schubbruch ~

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verstärkung E <!>

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nach [ 71 :J .c. tX 0,5

0 0 0,5 tO 1,5 2P

Gesamtbewehrungsgrad tot. 11 [ 0/o 1

Bild 5.16: Schubspannung als Funktion des Gesamtbewehrungsgrades nach 7


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~~~~!~ 0 10 :;o so GO 70 80 90 100 110 120 130

Last F in kN

Bild 5.17: Gemessene Durchbieg~ngen in Feldmitte


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E > ()J -Qj ,_ n ~ 0::

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0.3 o--o GB A-·-A GB v--v GB o--.. o GB e---• GB

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0-0 0-1 1- 1 1- 2 1- 3

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30 L.O 50 60 70 00 90 100 no 120 130 11.0 150

Lost F in ktl

ßild 5.18: Mittlere Rißbreite im Dereich konstanten Moments als Funktion der Last

, http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015

0,6

0.5

O.L.

0.3

0.2

0,1

0

0

o--o G8 0-0 c.---L> GB 0-1 v--'lGB 1-1 o----o GB 1-2 •---• GB 1-3

10 20 30

0 /

t.O

0

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50 00

j /

0

I I

80 90

Lost F in kN

Bild 5.19: Maximale Rißbreite als Funktion der Last

·---

1)0 110 120

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f

130 11.0 150 160


----

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6

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o--o GB 0-0 A-·-A GB 0-1 v--v GB 1-1

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0 80

Last F in kN

Bild 5.20: Mittlere Stahldehnung der inneren Bewehrung im Riß als Funktion der Last


T (() ...-

1-

Öurs.tellung des Rift~lanes Platte 0-0

Malle in cm

-- ----- --~~-----

200 kN - Zylinder

,f2.3 +~ ~ -+ ...

200 kN -Zylinder --·--· -··---------~-------·- -- .. ··-·- ·- 308 -~------· ·--·

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i'-11-t-10+ .. - - .... --- --------- ---- --------- --- 298---------- ----- ···-···- -------- .... ----·- -t-10+11+

-r t

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I I I i

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I

I

t

Maße in cm

200 kN - Zylinder 200 kN -Zylinder -~ ~ - --~-~- -~~- -------------- ~-~----·-·- 308 ---------- ------~~-----------~--~---

~1'2 --~ .f3 ~4

-t- 16 -+- ---- --~- ---88 -~- - -~-- --~---~----~-~-~---~----- --- 132 ------- ---}---------- 88 -----+-16 -t-t 11-f10t------ ~ ~-~------·-- --- -----·------~~~ ~--- ------- 298 ------------------.~--------------t-10+11 t

)

l I I I

) I I

-+-· ~~~-- -- -~- -- ~- -~ ~--~ ----~ -~~--- -~----~~----~-· --~- -----340 --~---~-- -----~~~--------~-~-~-----~---~--- ----~--+-

I

I


.., ___ ----Durstellung des Ril1r:>fanes Platte 1- 1

Malle in cm

200 kN - Zylinder - ----- -------------- - --- --------~ ----------- 308 ------ ------------- ----

200 kN -Zylinder

f '---[ -----~-,------~---~ #'2 9" 4 ~3

1 I !

-r - 16 -t - -- ------ - - --sa - - ----~---- ----------------132 ------- -----+---------- 88 -----------t-16 -t-

+ 11-t10 +. ---- -- --- ---- ----- ------------- - ------- 298 ----- ----- ------------------------------~------t-10+11+

+-- -----------------------------------------340 ----------------- ------------------··------------- -- -+


T ~

+-

Darstellung des Rißj)lanes Platte 1- 2

Maße in cm

200 kN- Zylinder 200 kN - Z y! in der - ----- ·----- ---- ~--~~--------- 308 -------~------- ---- --~---·----~------~---

5,6

ft. -t-16-t -------- ---~ea- ----- -~1'-------------132 --------~

~"3

---88 ------t-16 +

. +11i-10t ----- --- - --- ---- - ------~------~--- -- 298 --------~-------~~---~---------- ---------t-10+11+

8 ..-

-+-------~-· --·. ------·----~--------- ---- ------- -------------~------- 340 ·----- -----------------~---~--------+


r

8 ~

I

I l

I

&.6 ......... ""' ...,. __

Darstellung des RißRianes Platte 1- 3

Ma()e in cm

200 kN - Zylinder 200 kN- Zylinder -----308 ---~-----------------~

f2 +-16 -t---- -- ---- 88-.- ---- __ } __ ----132--- -- ~+--------- 88 ---~-+ 16 -t-

-r 11-1-10+------- -~~-- ----~- -~-----~ ---~ -- 298 ---------------~-----~------------ -+10+11+

-+-- ------- -- ----------------- -- --~- -~-- --------------------- 3!.0 --- ------------------- ---~--------------- --+


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I I I

2

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I

20kN f.O kN 68kN 86kN

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L.O kN eo kN 110 kN 130 kN

L.O kN 78 kN '00 kN 13G l<t\J

I I I I

3 .;.

GS 0-0

GS 0-1

GB i-1

Ga 1-2

G6 1-3

Bild 5.26: Profile der mittleren über die Risse hinweg gemessenen Dehnungen


...... i I

I 8 ..... I I

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2 I

3J kN

L.O kN 68 kN

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L.O kN 60 kN

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~kN

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00 ~\1

L.O kN 80 kN

1'10 kN

120 i<I'J

,..-- L.O ~N

//,..~ 7S kN // ~ ~CD kN

/

3

•

Bild 5.27: B2rechnete Dehnungs?rofile im Zusta~d II (ohne Mitwirkung)

I I : L.

Ga o- o

GB 0-1

Ga,_ 1

GB 1-2

c-e 1- 3


+-9--i<- 8--;<- 8 ---.t'-10--.1'-10--t-5+5+ 5+5+5+ S+ 5...,1...55-+

I I I

19 21 22 Z3 24 Denn men streifen auf der Lasche

-1.0 E I I I

I F= OOkN I E ~ z

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0~-+~--+-~--~~--~~~~~~~~T-----

-1.0 j' ; tm=1.l.6 -~-- -~--+---

1 j I ; l i i I .

I F:120kN II -2.0

• 0~--~--~--~-----r----~-+-~~----~~-----r-------

-10

.-. --·-o·. -' I

, I . '

-2.0

-3.0

I F = 1COkN I Bild 5.28: Laschenzugkräfte und Verbundspannungen beim Versuch

GB 1-3 http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015

A n h a n g 1

Meßwerte bei den Verbundversuchen

z 100/15

z 150/10

z 150/15


TAoELLE : 1 VEKSUCH . z 100/15 . ---------------------------------------------------------I LAST- I I S C H L U P F tl E S S U t,; C I,. [1-lli] I ·~ I ST U n: I 1 I 2 I 3 I 4 I 3U I 1--------------------------------------------- ---------I (J I o.o I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I l I 2li.O I o.ooo I o.ooo I -0.044 I -0.011

I 2 I 40.0 I o.ooo I -0.001 I -0.()56 I -0.022

I 3 I () 0 • () I -0.001 I -0.001 I -0.()68 I -0.034

I 4 I 80.0 I -0.001 I -Q.(J02 I -0.082 I -O.Ol•<J

I 5 I 100.0 I ·-Q.OU2 I -0.003 I -O.U95 I -U.Ob5

I (; I 120.0 I -0.002 I -0.003 I -0. 112 I -O.OB6

I 7 I 140.0 I -0.002 I -o.oo5 I -0.129 I -0. ll H

I " I 60.0 I -0.001 I -0.003 -0.087 I - (J • (! 6 5

I y I 140.0 I -0.002 I -0.005 -0. 13 1 I -0.125

I 1 (J I lll 0. 0 I -O.(JlJJ -o.no5 -0. 1 J 6 I -0. 13 4

I 1 1 I 140.0 I -u.o33 -0.005 -0.140 I -0. 14 7

I l2 l I40.u I -0.035 -0.005 -0. I4 4 -0.155

I l 3 I 14ü.U I -0.038 -0.006 -().152 -0.179

I 1 4 I 60.0 I -0.029 -0.003 -0. I 0 2 -0.106

I 1 5 I o.o I -0.021 -0. (J 0 1 -0.004 -0.059

I 16 I o.u I -0.018 -0.001 -0.002 -0.059

I 1 7 I 1 4 u.. 0 I -0.03H -0.005 -0. 1 55 -0.194

I 18 I t.u.u I -0.046 -O.u03 -0.105 -0.207

I 19 I 140.0 I -O.ü58 -0.005 -0. I 58 -0.31.9

I 20 I 16U.U I -0.062 -0.006 -0.169 -0.3 (J}

I ll I l7lJ.{) I -O.OG4 -0.006 -0.175 -0.379

I :!.L. I 180.0 I -0.067 -0.004 -0 • 1 t~ 1 -0.399

I 23 I 19U.U I -0.fJ72 0.001 -0 • I ß 6 -0. 4 24

I 2.4 I 200.0 I -0.078 0.003 -0. 1 9 2 -0.446

I lS I 210.0 I -o.o~u u.010 -0. 1 9 5 -0. 736

---------------------------------------------- ----------


Tt\ßLLLL: : 2 VERSUCH : z 100/15

-----------------------------------------------------------------------------I LAST- I L. STAIILVERFORHUNG lN [HH/H]

I STUFE. I kU I 5 I (, I 7 I 0 I 9 I 10 I 1---------------------------------------------------------------------------l I 0 1).0 I o.ooo o.ooo o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I I 1 20.0 I 0.003 o.oos 0.006 I 0. 00 7 I 0.007 I 0.007 I I ., 40.0 I o.oos 0.008 0.009 I 0.010 I 0.011 I 0.012 I "-

I 3 60.0 I 0.007 0.012 0.016 I 0.018 I U.U20 I 0.020 I I lt BO.O I 0.012 0.019 0.024 0. 0 2 7 I 0.031 I 0.033 I I o:; 100.0 I 0.017 0.025 0.032 0.036 I 0.042 I 0.046 I J

I 6 120.0 I 0.021 0.032 o.ot.z 0.048 I 0.057 I 0.062 I I 7 140.0 I 0.020 0.033 0.047 0.054 I 0.069 I 0.085 I I 8 60.0 I ().007 0.014 0.022 0.028 I 0.040 I 0.053 I I 9 140.0 I o.ozo 0.032 0.046 0.054 0.070 I 0.087 I I 10 14U.O 0.028 0.039 0.053 0.060 ().077 I 0.095 I I 1 1 140.0 0.020 0.031 u.050 0.059 u.078 I 0. 10 5 I I 1 2 1ldi.O u.022 0.033 0.053 0.062 L).0()4 I 0. 11 6

I 1 3 14(J.Ü 0 • () 2 2 o.u:n 0.052 0.063 0.087 I 0. 12 0

I 1 4 () u. () 0.011 0. 0 1 7 o.oJo ll.039 0.057 I 0.081

I l 5 (J.I) J.U04 0.006 0.014 0.020 ll.032 I 0.048

I l 6 o.o 0.017 o.o11 0.021 0.024 ().0]() I 0.046

I l 7 140.0 G.036 O.()Ld 0.061 0.071 0.095 I 0.126

I l [; 6U.O ().015 0.012 0.029 0.038 ().(J60 I 0.082

I 1 9 tt,o.o 0.024 u.oLu 0.051 0.063 0.093 I 0.128

I 2U 160.0 0.027 0.031 0.058 0.070 0.102 I 0. 14 0

I L 1 1 7u. o 0.028 0.033 0.060 0.074 0. 1 () 6 I 0.146

I 22 180.0 0.031 0.036 0.065 0.081 0. 114 I 0. 154

I 23 190.0 0.037 0.043 o.u75 0.096 u.127 I ü. 16 6

I 24 201.).0 0.047 0.054 0.093 0. 113 0. 13 9 I 0. 1 7 6

I 25 210.0 0.059 O.U72 0. 12 2 (J. 1 3 4 0. l 57 I 0.206

------------------------------------------------------~------------~---------


TAbELLE : 3 VERSUCH . z 100/15 . -----------------------------------------------------------------------------I LAST- I z I STAllLV.ERFORHUNG IN [ Ht1/li] I I STUfE I kt; I 1 1 I 12 I 13 I 1 4 I 1 5 I 16 I 1---------------------------------------------------------------------------l

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lö 60.0 0. 14 4 o.u32 I (j.Q87 0.094 0.092 0.102 1 9 140.0 0.220 ü. 1 2 7 I 0. 13 4 0. 15 0 0. 14 7 0. 1 69 LU 160.0 0.239 0. 13 9 I 0. 14 6 0. 16 6 o. 16'· u. 1 ~n

2 1 170.0 0.251 0. llt 4 I 0. 15 5 0. 1 79 0. 1 7 4 0. 19 8

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.!..4 2üu.u 0.310 0.273 I 0.245 0.260 0.244 0.289

25 2lu.li U.)63 u.3Y1 I ii.J91 l) • 4 1 3 ().374 IJ.J76

-----------------------------------------------------------------------------


TALELLE : 4 VEt~SUCH: Z 100/15

-------------------------------------------------------------------------------------------------I LAST- I z I STAHL VE1{f01UWNC IN [ llli I l·iJ I I ST UFL I kll I l 7 I 18 I 19 I 20 I 21 I 22 I 23 I 24 I 1----------------------------------------------------·-------------------------------------------l I 0 I o.u I o.oou I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I I 1 I 20.0 I o.o1o I ().015 I 0.020 I o.oJ1 I 0.062 I u.098 I 0.115 I 0. 11 9 I I 2 I 40.u I [).020 I 0.031 I 0.040 I 0.062 I 0. 10 9 I 0. 1 6 2 I 0. 1 9 3 I 0.213 I I 3 I 60.0 I ü.OJ2 I u.050 0.064 I o.o'J7 I 0. 161 I l).231 I 0.271 I 0.300 I I 4 I t:u.o I 0.047 I 0.070 0.090 I ().134 I 0.216 I l).305 I 0.350 I 0.334 I l 5 I ]{)().() I 0.062 I u.o~4 (;.119 I 0. 1 7 4 I 0.274 I 0.382 I 0.430 I 0.467 I I t) I 120.0 I O.OI:l2 I 0.122 0. 1 55 I 0.220 I 0.344 I 0.467 I 0.513 I 0.548 I I 7 I 140.0 I U.1(JJ I 0.153 0. 19 8 I u.29o I 0 .ld 3 I u.S49 I 0.590 I 0.624 I I 3 I bU.O I u.oss I 0.084 0. 10 4 I u. 1 56 I 0.229 0.292 I 0.305 I o.Jll1 I I 9 I 1 4 (J • 0 I 0.1U7 I 0. 163 0.20'+ I 0.302 I 0.425 o.sss I 0.591 I 0.625 I I 1 (J I 14U.O I 0. 11 u I 0.169 0.209 I 0.318 I 0.440 0.566 I 0.593 I 0.620 I I ll I 140.0 I 0. 11 7 I 0. IbO 0.221 I u.J47 I 0.457 0.577 I 0.597 I o.G20 I I l 2 I 140.0 I u. 1-2 9 I u. 19 9 0.:258 I 0. J 71 I ().471 {).586 I ().599 I 0.619 I I lJ I 140.0 I U. I 40 I 0.214 0.274 I 0.3H2 I 0.489 1).599 I 0.605 I ().620 I I 1 4 I &0.0 I o.oili I 1).121 ().153 I 0.209 I 0.276 0.323 I 0.310 I 0.312 I I 1 5 I u.o I 0.030 I 0.038 0.044 I O.tJ36 I 0.029 (J.(JJ2 I 0.009 I 0.010 I I 16 I o.o I 0.047 I 0.052 0.058 I 0.051 I ().053 ü.057 I 0.039 I u.o35 I I l 7 I 14U.O I 0. 1 6 3 I U.235 0.298 I 0.409 I 0.523 ().627 I o.o40 I 0.657 I I l 8 I bU.O I 0. 1 16 I 0. 14 7 0. 1 7 6 I 0.218 I 0.299 u.335 I 0.323 I 0.318 I I 1 9 I 140.0 I 0. 19 6 I 0.2u3 0. 31 8 I 0.418 I 0.533 0.621 I 0.624 I 0.633 I I 20 I 160.0 I 0. 2 19 I 0.293 0.352 I O.lt6U I 0.580 1).685 I 0. 69 7 I 0. 70 9 I I 2 1 l J 7 0. 0 I 0.231 I 0.309 0. J 73 I 0.4ü6 I 0.610 ll.722 I 0.738 I u.753 I I ')'I

~"- I U.:ü.(J I 0.255 I t). J 3 7 (J.395 I 0.511 I 0.637 o. 758 I 0. 774 I o. n'9 I I .n I 190.0 I 0.307 I 0.368 0.420 I 0.540 I ().670 0-799 I 0. Si 2 I 0. ~; 3 0 I I 24 I 200.0 I 1LJ4l I ().395 0.41·4 I 0.569 I 0.703 o.S41 I 0.850 I ().~74 I I 2~ I 210.0 I 0.4~5 I 0.452 o.4i;8 I U.ülO I 0. 7 54 0.897 I 0.892 I u.922 l


TABELLE : 5 VERSUCH . z 1 00/15" . -------------------------------------------------------------------I LAST- I z STAHL VERFOlUJU NG IN 0111/ ti 1 I STUFE I kll I 25 I 26 I 27 I 28 I 29 I 1-----------------------------------------------------------------l

0 o.o I o.ooo I o.ooo I o.ooo I Q.OOQ I o.ooo 1 :!(J.O I 0. 119 I 0. 113 I 0.019 I O.U84 I 0.075 L 40.0 I 0.218 I 0.209 I 0.063 I 0. 15 4 I u. l 7 3 3 t)t).t) I 0.306 I 0.296 I 0. 12 5 I ().223 I 0.273 ,, [().0 I 0.389 I 0. 3 77 I u. 19 3 I 0.296 I u.J70 5 10lJ.O I 0.470 I 0.456 0.264 I 0.369 I 0.465 6 120.0 I ().546 I 0.530 o.J40 I 0.444 I 0.561 7 140.0 I 0.616 I 0.598 0.418 I 0.523 I 0.653 l' () (J(J.() I 0.305 I 0.292 0. 14 d I) • 2 2 5 I 0.286 9 14U.O I 0.616 I 0.599 0.420 0.~30 I 0.647

10 14U.O 0.6US I 0.58Y 0. t, 2 6 u.532 I 0.645 l I 140.0 0.603 I 0.588 0.434 0.543 I 0.634 12 14().0 G. 59 7 I ().582 0.441 0.550 I 0.623 13 140.0 0.594 I 0.579 0.449 0.568 I 0.606 14 oO.O 0.2b9 I 0.274 0. l 71 0.254 I ().256 I 5 o.o 0.002 I o.uo1 0.002 0. 013 I -0.013 16 o.o 0.0)0 I u.024 0.024 (). 03 4 I 0.013 1 7 u,o.o d.636 I 0.6l/t 0. 4 71 0.608 I u.627 l 8 60.0 0.3U7 I 0.2t;9 (j.!SO 0. 3 1 7 I 0.224 19 140.0 0.615 I () • .595 0.467 0.646 I 0.566 20 160.D 0.6U9 I () • (, 7 0 {).539 0.730 I 0.648 :n l7U.O ().730 I u .-713 0.579 ü. 77 7 I 0.694 ~~ 2 lBu.o 0. 7 u 5 I 0.747 0.612 O.Fi15 I tJ.731 2.3 190.0 0.8()3 I 0.7ö4 ·a.649 0.857 I 0.773 24 200.0 o.t4I I O.U22 0.686 0.89d I 0. f! l 5 25 210.0 (J. s 79 I O.B64 u.734 0.940 I 0.81•3

------------------------------------------------ ------------------


TABELLE : 1 VERSUCH : KLEBELASCHE Z-150/10 TABELLE : 2 VERSUCH KLEBELASCHE Z-150/10

----------------------------------------------- ---------------------------I LAST- IBELAST.I SCHLUPFMESSUNG IN [~1M) I I LAST- IBELASTol SCHLUPFHol I STUFE I KN I 2 I 3 I 4 I I STUFE I KN I 36 I 1---------------------------------------------l 1-------------------------1

0 I o.o o.ooo I o.ooo I o.ooo I 0 o.o I o.ooo I 1 I 19.6 -o.oo3 I -0.002 I -0.005 I 1 19.6 I -0.006 I 2 I 39.8 -o.oo4 I -0.003 I -0.017 I 2 39.8 I -0.012 I .J I 60.2 -o.oo5 1 -0.004 I -0.030 I . 3 60.2 I -0.011 I 4 I 80.3 -o.oo5 I -0.005 I -0.045 I 4 80.3 I -0.024 I 5 I 100.4 -o.oo6 I -0.007 I -0.061 I 5 100.4 I -0.033 I 6 I 120.3 -o.oo8 I -0.009 I -0.080 I 6 120.3 I -o.044 I 7 I 140.2 -0.010 I -0.013 I -0.099 I 7 140.2 I -0.054 I 8 I 160.3 -0.014 I -0.016 I -0.120 I 8 160.3 I -o.o65 I 9 I 59.9 -.Q.010 I· -0.009 I -0.034 I 9 59.9 -0.025 I

10 I 159.9 -o:ou 1 -0.019 I -0.116 I 10 159.9 -0.064 I 11 I 160.1 -o.o19 I .,..0.020 I -0.100 I 11 160.1 -0.059 I I-2 I 160.8 -0.143•)1 -0.022 I -0.098 I 12 160.8 -0.058 I 13 I 160•0 -0.165 I -0.027 I -0.120 I 13 160.0 -o.o65 I 14 I 160.0 -o.187 I -0.039 I -0.141 I 14 160.0 -0.068 I 15 I 59.9 -0.126 I -0.022 I -0.040 I 15 59.9 -0.028 I

.> 16 I 15 7. 6 -0.198 I -0.038 I -0.130 I 16 157.6 -0.069 I 17 I 180.9 -0.210 I -0.042 I -0.153 I 17 180.9 -o.o78 I 18 I 198.4 -0.221 I -0.045 I . -0.173 I 18 198.4 -0.086 I 19 I 218.8 -0.235 I -0.049 I -0.193 I 19 218.8 -0.094 I 20 I 239.3 -0.277 I -0.053 I -0.214 I 20 239.3 -o.1o4 I 21 I 259.7 -0.460 I -0.060 I -0.239 I 21 259.7 -0.117 I 22 I 267.5 -0.558 I -0.066 I -0.255 I 22 267.5 -0.124 I 23 I 279.9 -0.669 I -0.078 I -0.284 I 23 279.9 -o. 133 I 24 I 300.3 -0. 728 I -0.199 I -0.479 I 24 300.3 -0.142 I

----------------------------------------------- ---------------------------Spröder Bruch bei 310 kN

*) Riß in der Meßstrecke


TABELLE . 3 VERSUCH . KLEBELASCHE Z-150 /10 . . ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LAST- IBELAST.I STAHLVERFORMUNG IN [MM/M) STUFE I KN I 5 6 7 8 I 9 I 10 I 11 12 13 14

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0 o.o o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo 1 19.6 0.006 0.008 0.008 0.009 0.008 0.010 0.009 0.009 0.010 0.008 2 39.8 o.o11 0.015 0.016 0.017 0.017 0.018 0.017 0.017 0.018 0.017 3 60.2 0.017 0.022 0.024 0.025 0.025 0.026 0.025 0.025 0.026 0.025 4 80.3 0.023 0.030 0.033 0.035 0.035 0.036 0.035 0.035 0.036 0.036 5 100.4 0.029 0.040 0.043 0.046 0.047 0.047 0.046 0.046 0.048 0.047 6 120.3 0.038 0.053 0.059 0.062 0.061 0.060 0.058 0.058 0.060 0.059 7 140.2 0.038 0.070 0.080 0.085 0.078 0.073 0.069 0.068 o.on 0.070 8 160.3 0.048 0.101 0.118 0.117 0.095 0.088 0.085 0.086 0.095 0.112 9 59.9 0.022 0.059 0.071 0.067 0.050 0.047 0.043 0.043 0.052 0.061

10 159.9 0.051 0.117 0.141 0.135 0.104 0.098 0.093 0.093 0.104 0.125 11 160.1 0.053 0.129 0.161 0.146 0.109 0.101 0.096 0.095 0.105 0.128 12 160.8 0.025 0.144 0.205 0.161 0.116 0.109 0.103 0.100 0.108 0.127 13 160.0 0.002 0.146 0.199 0.167 0.138 0.149 0.135 0.117 0.149 0.232 14 160.0 -0.022 0.146 0.162 0.166 0.143 0.163 0.143 0.120 0.156 0.236 15 59.9 -0.033 0.082 0.077 0.097 0.085 0.100 0.086 0.069 0.093 0.133 16 15 7. 6 -0.029 0.152 0.167 0.171 0.162 0.201 0.176 0.131 0.168 0.250 17 180.9 -0.026 0.166 0.184 0.186 0.177 0.218 0.191 0.142 0.182 0.272 18 198.4 -0.025 0.179 0.200 0.198 0.189 0.234 0.208 0.153 0.195 o. 292 19 218.8 -0.025 0.192 0.215 0.211 0.206 0.260 0.249 0.169 0.212 0.314 20 239.3 -0.054 0.193 0.218 0.221 0.240 0.315 0.383 0.382 0.378 o. 397 21 259.7 -0.148 0.140 0.219 0.352 0.378 0.355 0.424 0.441 0.437 0.434 22 267.5 -0.174 0.115 0.201 0.373 0.391 0.376 0.450 0.470 0.477 0.460 23 279.9 -0.203 0.080 0.166 0.406 0.401 0.397 0.476 0.498 0.509 0.490 24 300.3 -0.214 0.057 0.229 0.431 0.421 0.427 0.513 0.540 0.565 o. 571

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


TABELLE : 4 VERSUCH : KLEBELASCHE Z-150 /10

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------I LAST- IBELAST.I STAHLVERFORMUNG IN [HM/11] I I STUFE I KN I 15 I 16 I 17 I 18 I 19 I 20 I 21 I 22 I 23 I 24 I 1-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------l I 0 o.o I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo o.ooo I I 1 19.6 I o.oo8 I 0.009 I 0.011 I o.o1o I 0.011 I 0.012 I 0.014 I 0.017 I 0.023 0.027 I I 2 39.8 I 0.016 I 0.017 I 0.019 I 0.019 I o.o2o I 0.021 I 0.024 I 0.030 I o. 043 0.051 I I 3 60.2 I o.o25 I o.o26 J 0.027 I o.o28 I 0.029 I 0.032 I 0.037 I 0.046 I 0.064 o.on I I 4 80.3 I 0.035 I 0.036 0.038 I 0.039 I 0.041 I 0.045 I 0.052 I 0.064 I 0.090 0.107 I I 5 100.4 I o.046 I 0.047 0.049 I 0.051 I o.o53 I 0.059 I 0.067 I 0.085 I 0.119 0.142 I I 6 120.3 I o.o6o I 0.060 0.062 I o.o64 I o.o67 I 0.075 I o.os8 I 0.111 I 0.160 0.192 I I 7 140.2 0.071 I 0.073 0.075 I o.o78 I 0.082 I 0.092 I 0.108 I 0.142 I 0.209 0.250 I I 8 160.3 0.131 I 0.122 0.109 I 0.105 I 0.106 I 0.119 I 0.142 I 0.195 I 0.305 0.352 I I 9 59.9 0.075 0.067 0.059 I o.o54 I 0.053 0.060 I 0.073 I 0.102 I 0.165 0.180 I I 10 159.9 0.153 0.137 0.120 I 0.114 I 0.116 0.132 I 0.162 I 0.232 I 0.378 o. 398 I I 11 160.1 0.166 0.143 0.123 0.118 I o. 121 0.139 I 0.175 I 0.260 I 0.412 0.419 I 1 12 160.8 0.189 0.154 0.129 0.124 I 0.128 0.150 0.198 I 0.305 0.448 0.439 I I 13 160.0 0.244 0.182 0.147 0.139 I 0.144 0.175 0.238 I 0.375 0.487 0.466 I I 14 160.0 0.252 0.189 0.154 0.148 I 0.161 0.203 0.277 I 0.427 0.514 0.460 I I 15 59.9 0.150 0.112 0.090 0.085 I 0.091 0.114 0.152 I o. 228 0.230 0.164 I I 16 15 7. 6 0.265 0.201 0.165 0.162 I 0.178 0.230 0.309 I . o. 449 0.526 0.467 I I 17 180.9 0.288 0.219 0.180 0.176 I 0.194 0.252 0.337 I 0.491 0.584 0.526 I I 18 198.4 0.307 0.234 0.193 0.189 I 0.208 0.270 0.364 I 0.529 0.635 0.575 I I 19 218.8 0.335 0.267 0.233 0.234 I 0.241 0.303 0.403 I o. 577 0.688 0.624 I I 20 239.3 0.407 0.367 0.376 0.390 I 0.376 0.393 0.489 I 0.667 0.759 0.695 I I 21 259.7 0.446 0.416 0.430 0.460 I 0.441 0.474 0.569 I 0.766 0.813 o. 776 I I 22 267.5 0.477 0.452 0.472 0.506 I 0.488 o. 541 0.630 I 0.839 0.838 o. 854 I I 23 279.9 0.513 0.490 0.512 0.549 I 0.537 0.614 0.698 I 0.886 0.964 0.975 I I 24 300.3 0.650 0.656 0.755 0.802 I 1.069 1. 118 1. 091 I 1. 226 1.242 1.195 I ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


TABELLE . 5 VERSUCH . KLEBELASCHE Z-150/10 . . -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LAST- I BELAST-I STAHLVERFORHUNG IN [MM/11]

STUFE I KN I 25 26 27 28 I 29 I 30 31 32 33 34 35

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0 o.o o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo

1 19.6 0.032 0.048 0.063 0.070 0.067 0.060 0.061 0.044 0.027 0.136 0.080

2 39.8 0.061 0.087 o.111 0.134 0.136 0.133 0.139 o.ll5 0.084 0.227 0.130

3 60.2 0.095 0.128 0.161 0.201 0.207 0.210 o. 222 0.189 0.150 0.318 0.183

4 80.3 0.131 0.172 0.215 o. 269 0.281 0.287 0.305 0.261 0.214 0.414 0.245

5 100.4 0.172 0.229 0.276 0.340 0.358 0.369 0.390 0.335 0.277 0.507 0.307

6 120.3 0.212 0.336 0.349 0.420 0.440 0.454 o. 477 0.406 o. 341 0.604 o. 374

7 140.2 0.276 0.415 0.409 0.500 0.525 0.540 0.563 o. 472 0.402 o. 703 0.447

8 160.3 0.352 0.501 0.480 0.585 0.616 0.630 0.648 0.541 0.469 0.802 0.526

9 59.9 0.165 0.232 0.220 o. 239 0.244 0.235 0.228 0.187 0.155 0.342 o. 211

10 159.9 0.390 0.536 0.511 0.603 0.629 0.637 0.646 0.546 0.483 0.802 0.540

11 160.1 0.409 0.548 0.525 0.613 0.636 0.642 0.643 0.541 0.479 0.805 0.554

12 160.8 0.430 0.547 0.552 0.624 0.642 0.644 0.640 0.537 0.474 0.802 0.554

13 160.0 0.447 0.546 0.591 0.647 0.658 0.652 0.640 0.543 o. 481 0.802 0.555

14 160.0 0.483 0.582 0.652 0.679 0.670 0.656 0.632 0.533 0.469 o. 779 0.549

15 59.9 0.148 0.238 0.292 0.284 0.262 0.246 0.216 0.158 0.124 0.329 0.209

16 157.6 0.495 0.589 0.658 0.683 0.670 0.656 0.628 0.532 0.467 o. 779 0.550

17 180.9 0.562 0.663 0.736 o. 770 o. 761 o. 750 o. 726 0.620 0.548 0.873 0.626

18 198.4 0.617 o. 726 0.804 o. 848 o. 842 o. 829 0.810 0.695 0.617 0.957 0.699

19 218.8 0.675 0.790 0.875 0.929 0.926 0.912 0.888 o. 763 0.685 1.040 o. 765 20 239.3 o. 757 0.876 0.962 1.020 1.014 1.000 o. 972 o. 843 o. 760 1.134 0.849 21 259.7 0.857 o. 972 1.054 1.112 1.102 1.091 1.058 o. 925 o. 838 1. 220 0.936 22 26 7. 5 0.928 1.028 1.101 1.157 1.140 1.129 1. 094 0.960 0.870 1.257 0.976 23 279.9 1.009 1.105 1.175 1.224 1.197 1.189 1.146 1. 013 0.915 1.304 1.035 24 300.3 1. 229 1.283 1.309 1.344 1.294 1.263 1. 225 1.083 0.988 1.387 1.120

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


!A3ELLC : \'!:~SUCH : z '1S0/1S.

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A n h a n g 2

Meßwerte bei den Plattenversuchen


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Nachträgliche Verstärkung von Stahlbetonplatten durch ... · - 5 - Nach Rafla ergibt sich der...

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