Experimentelle Untersuchungen von Verankerungen bei externer Vorspannung

Die Vorspannung von Brueckenbauwerken mit externen Spanngliedern wurde in Deutschland zur Regelbauweise fuer Bruecken mit Hohlkastenquerschnitt erklaert. Bei dieser Art von Bruecken muessen unter anderem Konsolen im jeweiligen Ueberbau angeordnet werden, an denen sehr grosse Vorspannkraefte lokal in den Ueberbau eingeleitet werden muessen. Derzeit gilt die Vorgabe, dass diese Konsolbewehrung aus Gruenden der gebotenen Vorsicht bei einer neuen Bauweise und mit Ruecksicht auf eine eventuell staerkere Rissbildung in den Eckbereichen mit einer Stahlspannung von Beta(s)/2,8 auszulegen ist. Dies fuehrt zu Bewehrungsmengen, die wegen der lokalen Bewehrungsanhaeufung nur mit grossem Stundenaufwand herzustellen sind. Es fehlte ausserdem ein einfaches Berechnungsmodell fuer die Bemessung sowie eine Angabe zur Bewehrungsanordnung der kraftverteilenden Scheibenbewehrung im jeweiligen anschliessenden Steg beziehungsweise der anzuschliessenden oberen oder unteren Platte. Im vorliegenden Forschungsvorhaben wurden drei typische Verankerungskonsolen, und zwar eine Eckkonsole, eine zwischen den Platten am Steg entlang verlaufende Steglisene und eine nur am Steg angeschlossene Einzelkonsole geprueft. Die Versuchskoerper entsprachen in etwa einem Massstab von 2/3. Ueblicherweise werden bei der Bauweise "externe Vorspannung" Spannglieder mit nicht mehr als 3.000 kN eingesetzt. Dieser Spanngliedtyp wurde den Versuchen zugrunde gelegt. Wie bei den Abmessungen wurde auch bei der Bemessung ein Faktor von 2/3 beruecksichtigt, das heisst je zu verankerndem Spannglied, jeweils zwei bei den Konsoltypen 1 und 3 und drei Spannglieder beim Konsolentyp 2, wurde eine Last von 2.000 kN angesetzt. Der Bemessung wurden folgende Materialkennwerte zugrunde gelegt: Beton B 45 nach DIN 1045 und Bewehrungsstahl BSt 500 S. Die massgebenden Schnittkraefte wurden mit einer "Handrechnung" unter Ansatz einfacher Stabmodelle ermittelt. Bei der Stahlbemessung wurde ein Sicherheitsbeiwert von gamma = 1,75 gemaess DIN 1045 beruecksichtigt. Die konstruktive Laengsbewehrung der Platten beziehungsweise Scheiben wurde, ebenfalls mit dem Geometriefaktor 2/3 beaufschlagt, der ueblicherweise in der Fahrbahnplatte beziehungsweise den Stegen liegenden Bewehrung angepasst. Die Versuche zeigen, dass die in den Versuchen erreichten Traglasten in allen Faellen ueber den zu erreichenden rechnerischen Bruchlasten lagen. Bei den beiden erstgenannten Konsoltypen blieben die Rissbreiten bei Gebrauchslast unterhalb von 0,2 mm. Nur bei der Einzelkonsole wurde bei Gebrauchslast am Konsolenanschnitt eine Rissbreite von 0,4 mm beobachtet. Prinzipiell scheint es moeglich und wuenschenswert, mit Ruecksicht auf die einzubringende Bewehrungsmenge und die Erleichterungen beim Einbringen und Verdichten des Betons zukuenftig die Bewehrung mit Beta(S)/1,75 zu bemessen. Die Ermittlung der Schnittkraefte kann an noch naeher zu spezifizierenden Fachwerkmodellen erfolgen. Bei der Einzelkonsole wird vermutlich eine staerkere Konzentration der Bewehrung am oberen Rand zu einer zufriedenstellenden Verringerung der Rissbreiten fuehren. (A)