Hanna, K., & Foltin, O. (2014). Bestimmung der Dauerschwingfestigkeit von Brückenträgern aus Doppelwandelementen [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/78125
Der Fertigteilbau ist im Hochbau seit vielen Jahren in Verwendung und erweist sich auf Grund der Automatisierung im Werk, dem Entfall von Schalung und Lehrgerüsten sowie dem raschen Bauablauf als extrem wirtschaftlich. Dieser Trend wird nun auch im Brückenbau verfolgt. Im Blickpunkt liegen Halbfertigteilkonstruktionen, in denen Fertigteilelemente und Ortbeton gemeinsam im Endzustand als monolithische Konstruktion wirken. Im Rahmen der Forschungsarbeiten des Institutes für Tragkonstruktionen - Betonbauan der Technischen Universität Wien wurden als Hauptthema dieser Diplomarbeit Doppelwandelemente im Maßstab 1:1 auf ihre Ermüdungsfestigkeit geprüft, wobei die Versuchskörper bei unterschiedlichen Schwingbreiten untersucht wurden. Dies war vor allem durch die Unterstützung des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit) sowie der österreichischen Autobahnen- und Schnellstraßen- Finanzierungs-Aktiengesellschaft (ASFINAG) möglich, die die Versuche im Rahmen der Verkehrsinfrastrukturforschung 2013 gesponsert haben. Zu Beginn der Diplomarbeit werden aktuelle Entwicklungen im Brückenfertigteilbau vorgestellt. Es wird auf abgeschlossene sowie laufende Projekte von der Technischen Universität Wien eingegangen. Ein sehr wichtiger Teil dieser Arbeit ist das Kapitel “Verbundverhalten”, welches die Problematik des Langzeitverhaltens von Verbundfugen vor Augen halten soll. Es wird das Verbundverhalten, einerseits zwischen Betonstahl und Beton, andererseits zwischen zwei Beton Schichten unterschiedlichen Alters, beschrieben und bereits durchgeführte Forschungsarbeiten werden intensiv studiert und vorgestellt. Die Auseinandersetzung mit diesem Thema ist besonders im Hinblick auf Halbfertigteilkonstruktionen unumgänglich. Die Eigenschaften der Verbundfuge sind für die Qualität der erwünschten monolithischen Verbindung zwischen Fertigteil und Ortbeton verantwortlich. Anschließend wird als Hauptthema der Diplomarbeit der Ermüdungsversuch an den Doppelwandelementen erklärt. Dabei wird auf die Herstellung der Versuchskörper, den Aufbauder Versuchsanlage und auf die eingesetzte Messtechnik detailliert eingegangen. Für die experimentellen Untersuchungen wurden sechs Doppelwandträger, welche sich aus jeweils zwei Schalenelementen und einer dazwischen liegenden Füllbetonschicht zusammensetzten, hergestellt. Diese Versuchskörper wurden einer Dauerschwingbelastung, welche im besten Fall eine Schwingdauer von zwei Millionen Lastwechsel überschritt, ausgesetzt. Den Kern dieser Diplomarbeit bilden die Auswertung sowie Interpretation der dynamischen Versuche. Zu guter Letzt, werden an zwei Trägern statische Versuche durchgeführt, um zusätzliche Erkenntnisse über das Verhalten in der Verbundfuge zu erhalten. Versuchsaufbau, Messtechnik und die Ergebnisse werden abschließend beschrieben.
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The reason why the usage of precast concrete elements on building sites has become normality are the competitive costs compared to in-situ concrete, the precise execution andthe economic value. Building with precast elements reduces construction costs and construction time. The usage of precast elements must not only be limited to buildings butshould also be looked into for the construction of bridges. By combining the precast elements with in-situ concrete, it could be possible to create monolithic structures. As a part of a research project at the Institute of Structural Engineering at the Vienna University of Technology and as the main topic of this master thesis, precast segments outof double wall elements were tested in dynamic fatigue tests with different stress ranges.This research was supported by the Austrian Ministry for Transport, Innovation and Technology (bmvit) and the Austrian Motorway and Expressway Financing AG (ASFINAG). The tests are part of the Verkehrsinfrastrukturforschung 2013. In the beginning of the master thesis current developments of the application of precastelements in bridge construction are described. Afterwards completed and current projectsof the Vienna University of Technology are presented. A very important part of the master thesis is the chapter about “bond behaviour”. It deals with existing studies about long-term behaviour of the shear connections between concrete and reinforcing steel followed by studies about the behaviour of the joint between two layers of concrete withdifferent ages. Bond behaviour and joints are very important issues when it comes tobuilding with precast elements. The characteristics of the shearconnection are responsiblefor the quality of the monolithic connection between precast segments and in-situ concrete.The main topic of this thesis are the fatigue tests on double wall elements. Six specimenconsisting of reinforced concrete double walls filled with in-situconcrete were producedfor the tests. The precast segments were exposed to a constant vibration stress until twomillion cycles were reached. This chapter includes the production and test setup of the testbodies, the installation of the monitoring as well as the results and interpretation. In order to obtain insight about the behaviour of shear connection static tests were executed on twoof the six specimen after the dynamic testing. Test setup of the test bodies, installationsof the monitoring and results are included in this master thesis.