Mitarbeit in fib TG-4.1 „Serviceability Models“ und Teilnahme am CEOS-Workshop „Control of Cracking in R.C. Structures: a Major Step Towards Serviceability“

Projektdaten

Bericht aus dem Jahrbuch 2009

Explorative Untersuchungen an Rissen

© Lars Eckfeldt

Die fib TG-4.1 hat die Aufgabe, die Vorhersagequalität der Ansätze zur Beschreibung repräsentativer Rissgrößen zu verbessern. Dazu stehen Datensätze aus Tests zur Verfügung, die für Untersuchungen zur Modellqualität herangezogen werden können. Sie enthalten bisher identifizierte Parameter und eignen sich zur Kalibrierung von Modellen. Der eigene Arbeitsanteil konzentriert sich auf explorative und statistische Analysen zum Einfluss einzelner Parameter, Prüfung der fundamentalen Modellannahmen und des Zusammenhanges mit der Verbundspannungsverteilung in der Rissumgebung. So wurden Modellvorschläge als auch andere aktuelle europäische, amerikanische und russische Modelle für charakteristische Rissbreiten geprüft. Neue Konzepte für die Datenauswertung wurden entwickelt und eine Reihe von Korrelations- und Interrelationstests durchgeführt. Detaillierte Messungen geben Aufschluss über die Entwicklung von Mikrorissen und der Verbundspannung entlang langer Verbundlängen. Ursachen für die Zufälligkeit von mittleren Rissabständen und repräsentativen Rissbreiten konnten in Simulationen nachgewiesen werden.

Weitere Arbeit
Der CEOS-Workshop in Paris 2009 diente der Diskussion aktueller Ergebnisse im Umfeld des Themas Rissbildung und Rissgrößen sowie deren Haupteinflussparameter und Nachweismethoden.

Dazu wurden stochastische Simulationsergebnisse zur Rissentwicklung vorgestellt, die zufällige Festigkeitsfelder und die sukzessive Rissentwicklung berücksichtigen. Diese zeigen, dass die Rissgrößen unter konstanten Bauteilbedingungen über große Bereiche lognormalverteilt sind. Die mittleren Rissbreiten sind aufgrund des zentralen Grenzwertsatzes erwartungsgemäß normalverteilt und die maximalen Rissbreiten erscheinen im Wesentlichen lognormalverteilt, mit der Tendenz der Extrema zur Gumbelverteilung. In der Diskussion zu Möglichkeiten von Grenzzustands- und Zuverlässigkeitsuntersuchungen wurde auf die Schwierigkeiten der Erfassung des Rissproblems aufmerksam gemacht. Der Nachweis gegen ein Designkriterium kann nur den Fraktil mit einer viel zu hohen Versagenswahrscheinlichkeit gegenüber der Forderung aus EC 0 nachweisen. Eine Lösung kann in der Kopplung an Dauerhaftigkeitsrandbedingungen liegen.

Veröffentlichung

Eckfeldt, L.: Random Effects Inside the Cracking Data of RC Tests. Proceedings of the 6th International Probabilistic Workshop, Darmstadt, 2008, S. 183-205