Verbundverhalten von Litzenspanngliedern mit nachträglichem Verbund

Der Verbund zwischen Beton und Bewehrung ermöglicht die Übertragung von Kräften in der Bewehrung auf den umgebenden Beton und hat einen wesentlichen Einfluss auf das Tragverhalten von Betonbauteilen im gerissenen Zustand. Offene Fragestellungen wie die Verwendung von Korrosionsschutzölen für den temporären Korrosionsschutz, die Beurteilung bestehender Strukturen hinsichtlich der Biege- und Schubtragfähigkeit und das Durchtrennen von Spanngliedern beim Rückbau bzw. bei der Nutzungsänderung einer Spannbetonkonstruktion erfordern einen abgesicherten Kenntnisstand zum Verbundverhalten der in der Praxis häufig verwendeten Litzenspannglieder. Eine umfassende Untersuchung zum Verbundverhalten von nachträglich vorgespannten und injizierten Betonbauteilen mit Litzenspanngliedern in Hüllrohren fehlt bisher. Im Mittelpunkt der Arbeit stehen die Experimente zur Untersuchung einiger wesentlicher Einflüsse auf das Verbundverhalten, nämlich die Spanngliedgröße, das Hüllrohrmaterial und die Hüllrohrform, die Verwendung eines Korrosionsschutzmittels für den temporären Korrosionsschutz und die Belastungsrichtung. Die Versuchsserie umfasste 11 Großversuche an Ausziehkörpern mit großer Einbettungslänge der Litzen. Das neue Versuchskonzept ist zur Untersuchung des Verbundverhaltens geeignet und ermöglicht es, die Eintragungslänge des Kraftzuwachses im Spannglied in den Beton direkt zu ermitteln. Auf der Basis von Dehnungsmessungen auf der Betonoberfläche wird die Verbundschubspannungs-Schlupf-Beziehung unter Verwendung passender eindimensionaler Verbundmodelle kalibriert. Es wird ein trilineares Verbundmodell eingeführt, mit dem der Einfluss der verschiedenen Versuchsparameter verglichen werden kann. Das Verbundverhalten der Litzen und Litzenbündel ist stark von der Reibung zwischen Spannstahl und dem umgebenden Material abhängig. Die spezielle Oberflächenprofilierung der Litzen beeinflusst den Verbundmechanismus derart, dass die maximalen und mittleren Verbundschubspannungen von der Ausziehkraft abhängen. Im zweiten Teil der Arbeit wird das experimentell bestimmte Verbundvermögen dem rechnerisch ermittelten Verbundbedarf von vorgespannten Durchlaufträgern gegenübergestellt. Der Verbundbedarf wird anhand von Beispielen illustriert, und das Trag- und Verformungsverhalten wird mit verbundlos vorgespannten Betonbauteilen verglichen.Im Gebrauchslastbereich ist nicht mit einer Beeinflussung des Trag- und Verformungsverhaltens durch den Verbund zu rechnen. Der Einfluss einer geringeren Verbundgüte auf die Bauteilsteifigkeit kann, falls notwendig, durch ein komplett verbundloses Verhalten abgeschätzt werden.