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12. symposium brückenbau - zeitschrift-brueckenbau Construction ...

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<strong>12.</strong> SYMPOSIUM BRÜCKENBAU<br />

3.4 Belastungsversuche<br />

Sämtliche Belastungsversuche erfolgten<br />

am Materialprüfungsamt der Technischen<br />

Universität München, in der Säulendruckprüfmaschinen<br />

mit 5 MN und 10 MN<br />

Maximallast zur Verfügung standen.<br />

Die letzten Versuche einer mehrteiligen<br />

Serie wurden zusätzlich von einem<br />

Spezialisten auf dem Gebiet der Gleitlager<br />

der Materialprüfanstalt Stuttgart<br />

begleitet, um die positiven Ergebnisse<br />

zu bestätigen.<br />

Sämtliche Versuche wurden ausschließlich<br />

mit Kalotten aus UHPC durchgeführt,<br />

während alle anderen tragenden Bauteile<br />

der Lager aus üblichem Stahl der Qualität<br />

S355J2+N gefertigt waren. Die Abmessungen<br />

dieser Stahlbauteile entsprachen<br />

dabei exakt einem regulären Kalottenlager<br />

mit besonderem Gleitwerkstoff<br />

unter maximaler Auslastung und<br />

minimaler Abmessung des Lagers.<br />

Ebenso wurden keine Anpassungen am<br />

Gleitwerkstoff vorgenommen, wenn man<br />

von der Beschichtung des UHPC anstelle<br />

der sonst üblichen Hartverchromung<br />

absieht. Die Kalotte selbst benötigte nur<br />

geringe Anpassungen in der Geometrie,<br />

die im Wesentlichen eine um wenige<br />

Millimeter größere Höhe betrafen.<br />

Es wurden hier umfangreiche Messwerte<br />

am Lager während der gesamten<br />

Belastung aufgenommen sowie weitere<br />

108 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012<br />

27 Robo®Slide-Lager mit<br />

UHPC-Kalotte im Versuchsstand<br />

© mageba S.A.<br />

Kennwerte bezüglich des eingesetzten<br />

UHPC bestimmt; die Untersuchungen<br />

umfassten insbesondere:<br />

– Festigkeitsentwicklung des<br />

eingesetzten UHPC,<br />

– Druckfestigkeit des UHPC (maximal<br />

1h vor Beginn des Belastungsversuchs<br />

des Lagers),<br />

– aufgebrachte Last,<br />

– Durchbiegungen an mehreren Stellen<br />

des Lagers,<br />

– Querdehnung der Kalotte,<br />

– Risse inklusive deren Breite, Länge<br />

und Lage.<br />

Einzelne Versuche der Serien wurden auf<br />

verschiedenen Laststufen für mindestens<br />

eine Stunde und mehr unter konstanter<br />

Last gehalten, um die Stabilität des<br />

Systems zu ermitteln. Andere Versuche<br />

wurden auf variierenden Lastniveaus<br />

abgebrochen, um die beschichtete<br />

Gleitfläche der UHPC-Kalotte inspizieren<br />

zu können und deren Integrität und<br />

Gebrauchstauglichkeit zu bestätigen.<br />

3.5 Tragverhalten<br />

Das Tragverhalten der UHPC-Kalotten<br />

und der Einfluss einzelner Parameter<br />

wurden im Detail in mehreren Versuchen<br />

verschiedener Serien analysiert. Am Ende<br />

der Analyse konnte für unterschiedliche<br />

Größen gezielt eine Tragfähigkeit erreicht<br />

werden, welche der theoretischen Trag-<br />

28 Gesamtverformung des Robo®Slide-Kalottenlagers über die gleitwerkstofferreichte Pressung<br />

© mageba S.A.<br />

last des Lagers und des Gleitwerkstoffes<br />

entspricht. Diese Variabilität erlaubt es,<br />

ein gewünschtes Sicherheitsniveau mit<br />

geringer Streuung einzustellen und<br />

gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit der<br />

Kalotte zu optimieren. Nachfolgende<br />

Abbildung zeigt eine Last-Verformungs-<br />

Kurve eines der getesteten Lager. Gut<br />

zu erkennen ist, wie das Lager bzw. die<br />

am Ende versagende UHPC-Kalotte<br />

sehr gutmütig die maximale theoretische<br />

Pressung des Gleitwerkstoffes<br />

von 180 N/mm² erreicht. Auch nach<br />

dem Erreichen der Maximallast ist kein<br />

schlagartiges Versagen zu erkennen,<br />

wie es für hochfeste Baustoffe oftmals<br />

zu erwarten ist.<br />

4 Fazit<br />

Ultrahochfester Beton eignet sich für den<br />

dauerhaften Einsatz bei vorwiegend<br />

druckbeanspruchten, hochbelasteten<br />

Bauprodukten wie Spanngliedverankerungen<br />

und Kalottenlagern. Die gewünschten<br />

Eigenschaften können durch<br />

Werksfertigung und kontrollierte Nachbehandlung<br />

sehr zuverlässig erreicht<br />

werden. Umfangreiche Prüfungen auf<br />

Basis der aktuellen europäischen<br />

Prüfrichtlinien bestätigen die Eignung<br />

für den dauerhaften Einsatz in der Praxis<br />

auch bei Ermüdungsbeanspruchung.<br />

Die werksgefertigte Hybridankerlösung<br />

wurde im Juli vergangenen Jahres erstmals<br />

für die Verstärkung eines Schleusendrempels<br />

mit Litzendauerankern in der<br />

Verwaltung des Wasser- und Schifffahrtsamtes<br />

Freiburg erfolgreich eingesetzt.<br />

Autoren:<br />

Dr. Hermann Weiher<br />

Geschäftsführender Gesellschafter<br />

matrics engineering GmbH,<br />

München<br />

Dr. Simon Hoffmann<br />

Leiter Technik<br />

mageba S.A.,<br />

Bülach, Schweiz<br />

Literatur<br />

[1] Weiher, H.; Hock, S.: Einsatz neuer Materialien<br />

für die Lastverteilung bei Spannverfahren; in:<br />

Schriftenreihe der Österreichischen Vereinigung<br />

für Beton- und Bautechnik. Innsbruck, 2011.<br />

[2] European Organization for Technical Approval<br />

(Hrsg.): Guideline for European technical approval<br />

of post-tensioning kits for prestressing of<br />

structures. Brüssel, 2010.<br />

[3] Service d’études techniques des routes et<br />

autoroutes (Hrsg.): European Technical Approval<br />

No ETA-06/0006, VSL Post-Tensioning System.<br />

Bagneux Cedex, 2006.<br />

[4] Becker, H.; Reschke, T.: Schadensfall Oberhauptdrempel<br />

Iffezheim; in: Tagungsband BAW-Kolloquium<br />

»Instandsetzung von Verkehrswasserwerken«.<br />

Karlsruhe, 2011.<br />

[5] Andrä, W.; Leonhardt, F.: Neue Entwicklungen für<br />

Lager von Bauwerken. Gummi- und Gummitopflager;<br />

in: Bautechnik 39, 1962, Heft 2, S. 37–50.<br />

[6] EN 1337-2:2004: Lager im Bauwesen, Teil 2<br />

Gleitteile.<br />

[7] European Technical Approval ETA-08/0115:<br />

mageba Robo®Slide L2 Kalottenlager. Kalottenlager<br />

mit besonderen Gleitwerkstoffen, erteilt 2008.

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