Ermüdung von Verbundkonstruktionen mit Verbunddübelleisten (lokales Tragverhalten)

Im modernen Brückenbau werden insbesondere für den Bereich kleiner und mittlerer Spannweiten immer häufiger Stahl-Beton-Verbundkonstruktionen mit Verbunddübelleisten eingesetzt. Im Gegensatz zu Kopfbolzendübeln, bei denen bereits nach wenigen Lastwechseln Anrisse im Stahl entstehen, ist die Lebensdauer von Verbunddübelleisten größtenteils durch die Verdichtung des mehraxial beanspruchten Betons in den Dübelausnehmungen geprägt. Hier treten plastische Betonstauchungen auf, die sich über die Lastspiele akkumulieren und zu einer zyklischen Zunahme der Relativverschiebungen in der Verbundfuge führen. Teile dieser Relativverschiebungen verbleiben auch bei Entlastung und werden als inelastischer Schlupf bezeichnet. Der anfänglich starre Verbund zwischen Stahl und Beton geht mit zunehmender Lastwechselspielzahl in einen nachgiebigen Verbund über, wodurch Schnittgrößenumlagerungen zwischen den Verbundpartnern auftreten, die in den Ermüdungsnachweisen des Stahlträgers zu berücksichtigen sind. Im vorliegenden Beitrag werden zyklische Abscherversuche zur Untersuchung der zyklischen Schlupfzunahme vorgestellt. Hierbei wird der Einfluss belastungsabhängiger Parameter (Oberlast und Lastschwingbreite) untersucht. Weiterhin wird ein Ingenieurmodell zur rechnerischen Berücksichtigung der zyklischen Schlupfzunahme in Ermüdungsnachweisen vorgeschlagen.