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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Ermuedungsverhalten von Spanngliedern mit nachtraeglichem Verbund

Fatigue behaviour of post-tensioned tendons

Bei Spannbetonbruecken mit vorwiegend nicht ruhenden Einwirkungen sind die Spannglieder zunehmend ermuedungsgefaehrdet. Dies betrifft insbesondere aeltere Brueckenbauwerke und solche mit geringem Vorspanngrad. Vor diesem Hintergrund befasst sich der Beitrag mit dem Ermuedungsverhalten von Spanngliedern und geht dabei insbesondere auf Spannbetonbruecken mit nachtraeglichem Verbund ein, die in Deutschland den ueberwiegenden Anteil stellen. Spannglieder mit nachtraeglichem Verbund unterliegen im eingebauten Zustand komplexen Beanspruchungen mit zahlreichen Einflussfaktoren. Hierbei ist der Einfluss von Reibdauerbeanspruchungen von wesentlicher Bedeutung. Sie fuehrt zu einer erhoehten Ermuedung der Spannglieder, insbesondere im Bereich von Kruemmungen. Massgebende Einflussparameter zur Beurteilung der Reibermuedungsbeanspruchung sind Art der Reibpartner, Hoehe der Spannungsschwingbreite, Groesse der Querpressung und auftretende Relativverschiebung (Reibweg). In einem vom Deutschen Institut fuer Bautechnik (DIBt) gefoerderten Forschungsvorhaben wurden die Ergebnisse bisheriger Versuche zum Ermuedungsverhalten von Spanngliedern in einer Datenbank zusammengestellt und analysiert. Eingegangen wird allerdings nur auf die Ergebnisse zur Vorspannung mit nachtraeglichem Verbund. Betrachtet wird auch das Nachweiskonzept der DIN EN 1992-2 in Verbindung mit dem Nationalen Anhang fuer Deutschland, das verschiedene Nachweisverfahren gegen die Ermuedung von Spanngliedern enthaelt. Grundlegend zur Beurteilung des Ermuedungsverhaltens von Spannstahl ist bei diesen Nachweisen die materialspezifische Woehlerlinie. Die Auswertung der Versuchsergebnisse zeigt, dass die Woehlerlinie nach EC2/NA fuer gekruemmt gefuehrte Spannglieder fast in allen Faellen ein zutreffendes Schwingbreitenniveau ergibt. Besonders in Bereichen mit kleinen Spannungsschwingbreiten oder hohen Lastspielzahlen ist die Datenbasis aber recht gering. Um diese zu erweitern, werden am Institut fuer Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) der TU Braunschweig experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Absicherung der Woehlerlinie in diesem Bereich durchgefuehrt. Dabei werden auch die Auswirkungen des unterschiedlichen Verbundverhaltens von Beton und Spannstahl betrachtet, da ein vereinfachtes Beispiel zeigte, dass das unterschiedliche Verbundverhalten die Spannungen im Spannstahl wesentlich beeinflusst. Unter dynamischer Beanspruchung kann sich sogar eine Spannungsumlagerung vom Betonstahl zum Spannstahl ergeben. ABSTRACT IN ENGLISH: The assessment of the fatigue strength of prestressing steel in structures under non-predominantly static loads becomes more important within increasing traffic loads, longer life time of structures and the use of innovative and high-strength materials. In particular, when installed, the fatigue strength of prestressing steel is affected by many factors due to the complex stress conditions. The article gives an overview of the current knowledge of the fatigue behavior of prestressing steels. The fundamental relationships of fretting fatigue are explained and a database is established after an evaluation of tests executed so far. The results are compared with the Woehler diagram of the Eurocode 2 and specific aspects of the experimental interpretation and verification are discussed. (A)

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 760-70
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01549899
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jan 14 2015 3:09PM