Kohlenstofffaserverstärkte thermoplastische ... - Ulaga Partner AG

Bauteilversuche
Versuchsablauf
Vor Belastungsbeginn war der Plattenbalken nur durch sein Eigengewicht beansprucht.
In diesem Zustand wurden die mechanischen Messuhren abgelesen und zwei Nullmessungen
mit dem Deformeter durchgeführt.
Mit einer statischen Vorbelastung bis 4Q = 450 kN wurde das in Bild 40 abgebildete
Rissbild erzeugt. Die über die Walter + Bai Federkraftanzeige gesteuerte Belastung erfolgte
stufenweise und mit regelmässiger Verformungsmessung. Danach wurde die
Kraft wieder abgelassen.
Anschliessend wurde die Ermüdungsphase gestartet. Mit einer Frequenz von
ca. 4.3 Hz wurde die Belastung zwischen Unterlast (4Q = 150 kN) und Oberlast
(4Q = 300 kN) alterniert. Nach 1.9 und 3.4 Millionen Lastzyklen wurde eine Schwingpause
eingelegt, um bei den statischen Lasten 4Q = 0, 150 und 300 kN Verformungsmessungen
durchzuführen. Nach 5 Millionen Lastzyklen war die erste Hälfte der
Ermüdungsphase abgeschlossen.
In der zweiten Hälfte der Ermüdungsphase wurde der Plattenbalken einem feuchtwarmem
Klima ausgesetzt. Nach insgesamt 6.6 und 8.4 Millionen Lastzyklen folgten
Schwingpausen mit Verformungsmessungen, nach total 10 Millionen Lastzyklen war
auch die zweite Hälfte der Ermüdungsphase abgeschlossen.
Die Schwingpausen dienten, wie bereits erwähnt, der Erfassung der Verformung bei
drei statisch aufgebrachten Laststufen. Damit aber die Messarbeiten in einem angenehmen
Arbeitsrhythmus durchgeführt werden konnten, wurden die Unterbrüche als
Pufferzeit genutzt und manchmal während einigen Tagen aufrechterhalten.
Wie bei der Vorbelastung wurde der statische Bruchversuch über das Handrad der
Walter + Bai Federkraftanzeige gesteuert. Damit gelang eine sehr sorgfältige Regulierung
der Kraftzunahme, bis die für die Verformungsmessung vorgesehenen Laststufen
erreicht waren. Auf diesen Stufen wurde die Verformung während je etwa 10 bis 15
Minuten konstant gehalten, bis alle Messungen abgeschlosen waren. Durch Vergleich
der Messresultate mit den prognostizierten Werten konnte der Versuch überwacht werden.
Die stufenweise Krafterhöhung wurde fortgesetzt, bis nach etwa 90 Minuten das
Versagen erreicht war.
3.4.3 Kurzbeschreibung der Versuche an Balken 1 und B1
Versuch an Balken 1
Deuring prüfte von 1990 bis 1992 acht Plattenbalken mit identischer Geometrie und
Lastanordnung (Deuring [4]). Balken 1 war der unverstärkte Referenzversuch und bildete
den Anfang dieser Serie.
Für die Herstellung des Trägers wurde ein Beton der Qualität B 35/25 verwendet.
Das Grösstkorn hatte einen Durchmesser von 32 mm, der Zementgehalt betrug
300 kg/m3 und der Wassergehalt 150 kg/m3 . Die Bewehrung bestand aus Betonstahl
vom Typ topar-500S.
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