Neue Untersuchungen zum Ermüdungsverhalten von Verbundträgern aus hochfesten Werkstoffen mit Kopfbolzendübeln und Puzzleleiste

Neue Ergebnisse sind bei der Erforschung von Verbundträgern mit hochfestem Werkstoffen angefallen [1]. Unter anderem wurde das Ermüdungsverhalten verschiedener Verbundmittel (Kopfbolzendübel Ø 22 mm und puzzleförmige Dübelleisten) bei Einsatz hochfester Werkstoffe (Stahl S 460 und Beton C 80/95) untersucht. Sowohl für die Kopfbolzendübel als auch für die Dübelleisten wurden zyklische Push-Out-Tests und Versuche an zyklisch belasteten Verbundträgern durchgeführt.

Die Ergebnisse der zyklischen Push-Out-Tests mit Kopfbolzendübeln und hochfesten Werkstoffen deuten darauf hin, dass höhere Lastwechselzahlen ertragen werden können, ihre statische Resttragfähigkeiten waren nach ca. 1,0 Mio. Lastwechseln (ähnlich wie bei normalfesten Werkstoffen) um 25% reduziert. Bei den kontinuierlichen Verbundmitteln (Puzzleleiste) sind unter zyklischer Belastung zwar Anrisse aufgetreten, jedoch wurde hier keine Beeinträchtigung des Last-Verformungsverhaltens oder der statischen Resttragfähigkeit festgestellt.

Die zyklischen Trägerversuche mit Kopfbolzendübeln zeigen, dass die Vorhersage der Ermüdung mit den Regeln der aktuellen Normung - wie bei der Verwendung mit normalfesten Werkstoffen - nicht geeignet ist. Vielmehr gelingt eine gute Vorhersage des Risswachstums (und damit des Ermüdungsverhaltens) auf Grundlage der in [6] vorgestellten Verknüpfung des Dübelrisswachstums mit dem Schlupf in der Trägerverbundfuge. Für Verbundfugen mit Dübelleisten lässt sich über bruchmechanische Berechnungen ein theoretischer Grenzwert angeben, unterhalb dessen kein Risswachstum mehr auftritt. Allerdings hängt dies in Wirklichkeit stark von der gewählten Brennschnittqualität ab.