Vergleich und Bewertung der internationalen Regeln für experimentelle Tragsicherheitsuntersuchungen (D878)
Allgemeine Angaben:
- Diplomarbeit Nr. D878
- Bearbeiter: Stephan Kroll
- Verantwortl. Hochschullehrer: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach
- Betreuer: Gregor Schacht, Enrico Lorenz
- Tag der Verteidigung: 28/02/2013
Zusammenfassung
In der Diplomarbeit wurden internationale Regeln für die Durchführung von Belastungsversuchen recherchiert, verglichen und bewertet. Hierbei kristallisierten sich vor allem die Richtlinien aus Deutschland und den USA als detailliert und fortschrittlich heraus. In diesen beiden Staaten gelten hydraulisch aufgebrachte Versuchslasten als Stand der Technik. Bezüglich der Sicherheitsphilosophie bestehender Bauwerke lassen sich zwei verschiedene Ansätze zur Nachrechnung aufzeigen. Zum einen ist es möglich, über Materialprüfungen die Streuung der Materialeigenschaften genauer zu ermitteln. Zum anderen können Wirtschaftlichkeitsüberlegungen und geringe Restnutzungsdauern dazu fuhren, dass das Mas der Zuverlässigkeit für ältere Bauwerke herabgesetzt werden kann. Beide Ansätze fuhren zu einer Minderung der Teilsicherheitsbeiwerte, was das erfolgreiche rechnerische Nachweisen bestehender Tragwerke erleichtert.
Die Regularien wurden an zwei Fallbeispielen angewendet, um sie zu vergleichen und zu bewerten. Weiterhin wurde auf Erfahrungsberichte, technische Berichte und Protokolle von Experimenten zugegriffen, um neben der Normung auch die Umsetzung in der Praxis zu untersuchen.
Während Versuche nach ACI 437 sehr stark an den Richtlinien angelehnt sind, fallt bei Versuchen nach DAfStb-Richtlinie auf, dass sehr viel Freiraum im Hinblick auf Belastungsregime und Bewertung des Versuches besteht. Somit können auf das jeweilige Bauteil und die wahrscheinlichste Versagensform angepasste Versuche durchgeführt werden, was aber andererseits eingehende Erfahrungen mit Belastungsversuchen erfordert.
Sowohl deutsche als auch amerikanische Bewertungsverfahren brachten keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Im zweiten Fallbeispiel brachten lediglich die Betrachtung der bereichsweisen Verformungen und die Schallemissionsanalyse vielversprechende Ergebnisse. Unregelmäßigkeiten in den Messkurven ließen auf eine Mikrorissbildung und somit auf einen baldigen Schädigungsbeginn schließen. Dies zeigt, dass mittels neuer Technologien bessere Bewertungsverfahren für Belastungsversuche möglich sind. Gelingt es, für bereichsweise Verformungen, Schallemissionsanalyse und Photogrammetrie allgemein gültige und praxistaugliche Versuchsgrenzlastindikatoren zu entwickeln, wurde dies zu einer wesentlichen Steigerung der Sicherheit bei Belastungsversuchen führen.