Plattenbalken mit Querkraftverstaerkung aus Textilbeton unter nicht vorwiegend ruhender Belastung / T-beams strengthened with TRC under non predominantly static loading

Die frueheren Bemessungsvorschriften fuer die Schubsicherung von Brueckenbauwerken entsprechen nicht mehr dem heutigen Stand der Technik. Aus heutiger Sicht ist bei diesen Bauwerken eine zu geringe Schubbewehrung vorhanden. Ist deshalb eine Verstaerkung der Schubbewehrung erforderlich, so das kann das auch durch eine Querkraftverstaerkung aus Textilbeton erfolgen, die in einem Forschungsvorhaben des Deutschen Ausschusses fuer Stahlbeton (DAfStB) unter nicht vorwiegend ruhender Belastung untersucht wurde. Die dazu durchgefuehrten Versuche und die wichtigsten Ergebnisse werden vorgestellt. Das Forschungsvorhaben baut auf den Ergebnissen des Sonderforschungsbereichs 528 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) "Textile Bewehrung zur bautechnischen Verstaerkung und Instandsetzung" auf. In der Versuchsreihe wurden insgesamt zehn Plattenbalken aus Beton C20/25 mit und ohne Verstaerkungsschicht durch Textilbeton untersucht, wobei die beiden nichtverstaerkten Probekoerper als Referenzkoerper dienten. Die Buegelbewehrung der Probekoerper wurde auf die Mindestbewehrung begrenzt, um bei der Belastung ein Querkraftversagen zu erreichen. Drei Probekoerper wurden nur statisch belastet, alle anderen dynamisch. Die Anzahl der textilen Bewehrungslagen schwankte je nach Probekoerper zwischen zwei und drei Lagen. Geprueft wurden die Balken im Dreipunkt-Biegeversuch unter mittiger Einzellast. Bei den statischen Versuchen erfolgte die Belastung weggesteuert in Stufen bis zur Bruchlast. Die dynamischen Untersuchungen bestanden aus einer Schwellbelastung mit zwei Millionen Lastwechseln bei einem Dauerlastanteil von 80 Prozent und einer Schwingbreite von 30 Prozent, jeweils bezogen auf die Gebrauchslast. Gemessen wurden bei den Versuchen die Durchbiegung, die Relativverschiebung zwischen Steg und Verstaerkungsschicht, die mittleren Rissbreiten und die Dehnung der Buegelbewehrung. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Querkrafttragfaehigkeit der Plattenbalken durch das Aufbringen einer Textilbetonverstaerkung bis zu 70 Prozent gesteigert werden kann. Die Schwellbeanspruchung nach zwei Millionen Lastwechseln wirkte sich nicht nachteilig auf die Tragfaehigkeitserhoehung aus. Erwartungsgemaess entstanden durch die textile Verstaerkung viele kleine und besser verteilte Risse als bei den unverstaerkten Probekoerpern. Der Bruch kuendigt sich durch zunehmende Bildung vieler Risse und damit durch groessere Verformungen an. Fuer die Berechnung der Querkrafttragfaehigkeit von textilverstaerktem Beton wird das Modell von Brueckner verwendet, bei dem die Tragfaehigkeit aus den Anteilen der Buegelbewehrung und der textilen Bewehrung superponiert wird. Ergaenzend wird festgestellt, dass auch fuer den Traganteil der textilen Bewehrung das Fachwerkmodell anwendbar ist. Mit den Berechnungsansaetzen werden jedoch die real bestimmten Bruchlasten deutlich unterschaetzt. Es bleibt offen, ob dieses Ergebnis verallgemeinert werden kann, oder ob es nur fuer die hier untersuchten Bauteile mit minimaler Schubbewehrung zutrifft. ABSTRACT IN ENGLISH: Based on the results of the German Research Foundation (Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG) Collaborative Research Center 528 "Textile Reinforcements for Structural Strengthening and Repair", the shear resistance of T-beams strengthened with textile reinforced concrete (TRC) was investigated under non predominantly static loading in a research project funded by the German Reinforced Concrete Committee (DAfStb). For the purpose of a feasibility study T-beams were performed in 3-point bending tests. Three beams were loaded statically and seven beams cyclically. During two million cycles, the continuous part of the load mounted to 80 % of the service load; the stress range made up plus-minus 15 % of this value. Unreinforced reference beams and with TRC reinforced specimens were tested. To achieve a shear failure, the steel stirrups were reduced to the minimum reinforcement. A multiaxial fabric made of carbon fibres was used as strengthening reinforcement. The extensive use of measuring instruments and the combination of different measurement methods allowed the observation of both the global structural behaviour as well as local effects. The experiments and main results are described. (A)