Zur Ermuedung von Beton und Stahlfaserbeton. Woehlerlinien unter Beruecksichtigung spannungs- und materialabhaengiger Duktilitaet

Fatigue of plain and steel fibre reinforced concrete

Zur Beurteilung des Ermuedungsverhaltens von Werkstoffen wie Beton und Stahlfaserbeton unter zyklischer Beanspruchung konstanter Amplitude haben sich Woehlerlinien etabliert. Im Einstufen-Schwingversuch wird dabei eine Materialprobe einer zyklischen Beanspruchung bis zum Bruch ausgesetzt und die Anzahl aufnehmbarer Lastspiele logarithmiert als Funktion der Ermuedungslast aufgetraegen. In der Literatur existiert eine Vielzahl empirischer Woehlerlinien fuer zum Beispiel normal- und hochfeste Betone ohne und mit Faserzusatz unter Schwell- oder Wechselbeanspruchung. Ein universell gueltiger Ansatz fehlt hingegen bisher. Es wird das Ermuedungsverhalten von Beton und Stahlfaserbeton verglichen und ein energetisches Duktilitaetsmass vorgestellt, das zur Klassifizierung der Betone geeignet ist und eine einheitliche Beschreibung des funktionalen Zusammenhangs von Bruchlastspielzahl und Ermuedungslast ermoeglicht. Die mechanische Basis des Duktilitaetsmasses erlaubt zudem insbesondere fuer zyklisch biegezugbeanspruchte Stahlfaserbetone die gezielte Optimierung ermuedungsrelevanter Parameter wie Fasertyp und -menge. Anhand von Versuchsergebnissen aus der Literatur werden Genauigkeit und Allgemeingueltigkeit des neuen Ansatzes verifiziert und an Beispielen vorgestellt. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: To assess fatigue-life of plain and steel fibre reinforced concrete Woehler- or rather SN-curves are well established. Those curves providing information about logarithmised numbers of cycles until failure as a function of constant amplitude loading can easily be derived via testing. In literature, a huge number of empirical SN approaches are available, valid either for normal or high-performance concrete containing variable amounts of fibres for instance. However, a more general approach is still missing. Subsequently, fatigue life of plain and steel fibre reinforced concrete at constant amplitude loading is contrasted yielding to modified but universally valid SN-curves containing a new toughness index. The mechanically based toughness index is suitable to distinguish between plain and fibre reinforced concrete and allows for the optimization of fibre characteristics like type and dosage to ensure maximum fatigue life. Finally, the presented SN approach is verified using test data from literature. The results are in good accordance on average. (A)

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References;
  • Pagination: pp 221-32
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Filing Info

  • Accession Number: 01607402
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: May 11 2016 8:47AM