Versuchsreihe P05 – Versuche mit Übergreifungsstoß im Eck und z-Fuge

323 InnovREckBew Abbildung 399: P04-02 ARAMIS-Rissbild während des Versagens.

Abbildung 400: P04-03 ARAMIS-Rissbild am Versuchsende.

324 InnovREckBew kN (P05-01), 126.3 kN (P05-02) und 123.0 kN (P05-03) sehr nahe beieinander. Die detail-lierten Ergebnisse der Versuchsserie sind in Tabelle 29 zusammengefasst.

Abbildung 401: Kraft-Verschiebungs-Kurve (links) und Momenten-Verschiebungs-Kurve (rechts) der Versuche aus Serie P05.

Versuch P05-01

Abbildung 402 zeigt links den Verlauf der Kraft-Verschiebungs-Kurve von Versuch P05-01 und rechts den Verlauf des Momentes über dem Weg des Seilwegaufnehmers.

Abbildung 402: Kraft-Verschiebungs-Kurve (links) und Momenten-Verschiebungs-Kurve (rechts) von Versuch P05-01.

Bei diesem Versuch begann ab einer Last von etwa 10 kN der Übergang der Kraft-Verschiebungs-Kurve in den gerissenen Zustand. Bei der ersten Laststufe von 30 kN stellte sich der größte Riss auf der Tragwerkseite mit einer maximalen Rissweite von 0.086 mm am Stoßende ein. Auf der Lagerseite wurde der größte Riss mit 0.068 mm Rissweite im Bereich des Stoßendes gemessen. Auf der Laststufe 2 wurden bei 60 kN auf der Tragwerkseite Risse mit bis zu 0.281 mm dokumentiert, siehe Abbildung 403 und Abbildung 410. Die größte Rissweite auf der Lagerseite stellte sich auf dieser Laststufe

325 InnovREckBew mit 0.323 ein. Damit wurden bis zur zweiten Laststufe die größten Risse auf der Lagersei-te dokumentiert. Abbildung 404 und Abbildung 410 zeigen das Rissbild der LagerseiLagersei-te.

Bis zu einer Last von etwa 110 kN blieb die Steifigkeit annähernd konstant, bis die Be-wehrung zu fließen begann. Anschließend nahm die Steifigkeit ab, was jeweils mit einer starken Öffnung eines konzentrierten Biegerisses am Stoßende einherging, siehe Abbil-dung 411. Mit einer Last von 127.4 kN wurde bei einem Weg von 57.2 mm die maximale Belastung erreicht. Nach dem Überschreiten der Maximallast schnürte sich parallel zur stetigen Öffnung der Biegerisse die Druckzone zusehends ein, bis sie schließlich versag-te. Dieses sekundäre Biegedruckversagen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Beweh-rung ins Fließen gerät, bevor die Druckzone versagt. Das Druckzonenversagen ist in Abbildung 405 dokumentiert, Abbildung 406 zeigt die Druckzone nach dem Versagen.

Das Versagen ging mit der Bildung eines maßgebenden Biegerisses ausgehend vom Stoßende auf der Tragwerkseite einher. Die Stöße öffneten sich und zwischen den ur-sprünglich parallel gestoßenen Bewehrungsstäben entstand die in Abbildung 407 und Abbildung 413 dargestellte Winkelöffnung. Im Verlauf der weiteren Verformungssteige-rung wich die BewehVerformungssteige-rung auf der Druckseite im Bereich der versagenden Druckzone aus und sprengte die Betondeckung ab, siehe Abbildung 406. Die Verformung nahm dann kontinuierlich zu, bis bei einem Weg von 185.9 mm im Bereich des Stoßendes alle vier Stäbe der Biegezugbewehrung auf der Lagerseite abrissen, siehe Abbildung 407.

Abbildung 403: P05-01 Rissbild Tragwerksei-te (F = 60 kN).

Abbildung 404: P05-01 Rissbild Lagerseite (F = 60 kN).

Abbildung 405: P05-01 Druckzone im Versagenszustand.

Wie Abbildung 402 zeigt, kam die Bewehrung auf der Tragwerkseite vor dem Erreichen der Maximallast ins Fließen. Der Fließeintritt ist durch den Neigungswechsel der Deh-nungs-Verschiebungs-Kurven gekennzeichnet. Die Dehnungsmessstreifen scheinen sich

326 InnovREckBew im Zuge des Fließeintritts abgelöst zu haben und so wurde nach dem Fließeintritt keine Zunahme der Dehnung mehr verzeichnet. Auf der Lagerseite zeigten die Dehnungsmess-streifen kein Fließen an und damit auch keine verlässlichen Daten.

Abbildung 406: P05-01 Ausgeknickte Druck-bewehrung.

Abbildung 407: P05-01 Gerissene Beweh-rung im Stoß.

Abbildung 408: Steifigkeiten (links) und Rissweiten (rechts) von Versuch P05-01.

Die maßgebenden Steifigkeiten der Versuchskurve sind in Abbildung 408 links dargestellt.

Die Steifigkeit im ungerissenen Zustand betrug dabei etwa 14.25 kN/mm. Im gerissenen Zustand stellte sich die Steifigkeit mit etwa 3.68 kN/mm ein und fiel im Nachbruch auf etwa -0.08 kN/mm ab.

In Abbildung 408 wird in der rechten Darstellung die Entwicklung der Rissweiten der Last-Verschiebungskurve gegenübergestellt. Die aus den Messungen des optischen Systems ARAMIS gewonnen Daten sind in der Bildserie von Abbildung 409 bis Abbildung 413 dargestellt. Dabei ist die Entwicklung der Rissweiten bei Laststufe 1, Laststufe 2, beim

327 InnovREckBew Erreichen der Höchstlast, während des Versagens und am Versuchsende dargestellt. Die größte Rissweite erreichte dabei Riss 6, welcher sich auf der Lagerseite vom Stoßende zum Anschnitt hin ausbildete. Bei Höchstlast war Riss 6 2.991 mm geöffnet. Auf der Tragwerkseite erreichte der im Bereich des Stoßendes lokalisierte Riss 3 bei Höchstlast eine Rissweite von 1.853 mm. Das Versagen trat auf der Lagerseite ein. Eine Beeinflus-sung der Rissbildung durch die z-Fuge scheint nicht gegeben zu sein, jedoch trat das Versagen bei allen Versuchen der Serie P05 auf der Lagerseite und somit im Bereich der z-Fuge ein. Bis zur zweiten Laststufe entstanden ausgehend von der Zugzone Biegerisse mit gleichmäßiger Verteilung entlang beider Schenkel. Die Dehnungen konzentrierten sich von Beginn der Belastung an im Bereich der Stoßenden des Übergreifungsstoßes. Die größten Dehnungen traten auf der Lagerseite am Stoßende und damit im Bereich der z-Fuge in den Rissen 7 und 8 sowie am Anschnitt in Riss 6 auf. Auf der Tragwerkseite traten die größten Dehnungen in den Rissen 1, 2 und 4 auf. Riss 1 war am Anschnitt und die Risse 2 und 4 im Bereich des Stoßendes lokalisiert. Mit fortschreitendem Pressenweg öffneten sich die Risse weiter. Ausgehend von der Zugzone entwickelte sich Riss 7 in Richtung einspringender Ecke und führte zur fortschreitenden Einschnürung der Druckzo-ne. Der Riss verlief dabei nicht durch die Bauteilfuge. Gleichzeitig wurde durch das Öffnen des Übergreifungsstoßes die Betondeckung im Bereich des Stoßendes abgesprengt.

Nach dem Überschreiten der Höchstlast versagte die Druckzone lagerseitig und es entwi-ckelte sich auch hier ein Delaminationsriss entlang der Bewehrung auf der Druckseite der Lagerseite. Die Rissverläufe auf der Tragwerkseite waren analog zur Lagerseite, jedoch trat das Versagen schließlich lagerseitig ein. Abbildung 408 zeigt, dass sich vor allem Riss 6 stark öffnete.

Abbildung 409: P05-01 ARAMIS-Rissbild bei Laststufe 1 (F = 30 kN).

328 InnovREckBew Abbildung 410: P05-01 ARAMIS-Rissbild bei Laststufe 2 (F = 60 kN).

Abbildung 411: P05-01 ARAMIS-Rissbild bei Höchstlast.

Abbildung 412: P05-01 ARAMIS-Rissbild während des Versagens.

329 InnovREckBew Abbildung 413: P05-01 ARAMIS-Rissbild am Versuchsende.

Versuch P05-02

Abbildung 414 zeigt links den Verlauf der Kraft-Verschiebungs-Kurve von Versuch P05-02 und rechts den Verlauf des Momentes über dem Weg des Seilwegaufnehmers.

Abbildung 414: Kraft-Verschiebungs-Kurve (links) und Momenten-Verschiebungs-Kurve (rechts) von Versuch P05-02.

Bei diesem Versuch begann ab einer Last von etwa 10 kN der Übergang der Kraft-Verschiebungs-Kurve in den gerissenen Zustand. Bei der ersten Laststufe von 30 kN stellte sich der größte Riss auf der Tragwerkseite mit einer maximalen Rissweite von 0.109 mm am Stoßende ein. Auf der Lagerseite wurde der größte Riss mit 0.092 mm Rissweite im Bereich des Stoßendes gemessen. Auf der Laststufe 2 wurden bei 60 kN auf der Tragwerkseite Risse mit bis zu 0.299 mm dokumentiert, siehe Abbildung 415 und Abbildung 423. Die größte Rissweite auf der Lagerseite stellte sich auf dieser Laststufe mit 0.304 mm ein. Damit wurden bis zur zweiten Laststufe die größten Risse auf der

330 InnovREckBew Lagerseite dokumentiert. Abbildung 416 und Abbildung 423 zeigen das Rissbild der La-gerseite. Bis zu einer Last von etwa 110 kN blieb die Steifigkeit annähernd konstant, bis die Bewehrung zu fließen begann. Anschließend nahm die Steifigkeit ab, was jeweils mit einer starken Öffnung eines konzentrierten Biegerisses am Stoßende einherging, siehe Abbildung 424. Mit einer Last von 126.3 kN wurde bei einem Weg von 61.4 mm die ma-ximale Belastung erreicht. Nach dem Überschreiten der Maximallast schnürte sich parallel zur stetigen Öffnung der Biegerisse die Druckzone zusehends ein, bis sie schließlich versagte. Dieses sekundäre Biegedruckversagen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung ins Fließen gerät, bevor die Druckzone versagt. Das Druckzonenversagen ist in Abbildung 417 und Abbildung 426 dokumentiert. Das Versagen ging mit der Bildung eines maßgebenden Biegerisses ausgehend vom Stoßende auf der Tragwerkseite einher.

Die Stöße öffneten sich und zwischen den ursprünglich parallel gestoßenen Bewehrungs-stäben entstand die in Abbildung 418 und Abbildung 425 dargestellte Winkelöffnung.

Dadurch wurde im Verlauf der weiteren Verformungssteigerung am Stoßende die Beton-deckung abgesprengt, siehe Abbildung 418 und Abbildung 425. Im Versagensbereich kam es zu starken Verformungen der Bügel, siehe Abbildung 419. Die Verformung nahm dann kontinuierlich zu, bis bei einem Weg von 177.0 mm im Bereich des Stoßendes alle vier Stäbe der Biegezugbewehrung auf der Lagerseite abrissen, siehe Abbildung 420.

Abbildung 415: P05-02 Rissbild Tragwerksei-te (F = 60 kN).

Abbildung 416: P05-02 Rissbild Lagerseite (F = 60 kN).

Abbildung 417: P05-02 Druckzone im Versa-genszustand.

Abbildung 418: P05-02 Biegezugbereich beim Versagen.

331 InnovREckBew Abbildung 419: P05-02 Verbogener Bügel im

Anschnitt.

Abbildung 420: P05-02 Abgerissene Biege-zugbewehrung.

Abbildung 421: Steifigkeiten (links) und Rissweiten (rechts) von Versuch P05-02.

Wie Abbildung 414 zeigt, kam die Bewehrung auf der Tragwerkseite vor dem Erreichen der Maximallast ins Fließen. Der Fließeintritt ist durch den Neigungswechsel der Deh-nungs-Verschiebungs-Kurven gekennzeichnet. Die Dehnungsmessstreifen der Trag-werkseite scheinen sich im Zuge des Versagens abgelöst zu haben und so wurde nach dem Fließeintritt keine Zunahme der Dehnung mehr verzeichnet. Auf der Lagerseite zeig-ten die Dehnungsmessstreifen kein Fließen an und damit auch keine verlässlichen Dazeig-ten.

Die maßgebenden Steifigkeiten der Versuchskurve sind in Abbildung 421 links dargestellt.

Die Steifigkeit im ungerissenen Zustand betrug dabei etwa 14.42 kN/mm. Im gerissenen Zustand stellte sich die Steifigkeit mit etwa 3.57 kN/mm ein und fiel im Nachbruch auf etwa -0.05 kN/mm ab.

In Abbildung 421 wird in der rechten Darstellung die Entwicklung der Rissweiten der Last-Verschiebungskurve gegenübergestellt. Die aus den Messungen des optischen Systems ARAMIS gewonnen Daten sind in der Bildserie von Abbildung 422 bis Abbildung 426 dargestellt. Dabei ist die Entwicklung der Rissweiten bei Laststufe 1, Laststufe 2, beim

332 InnovREckBew Erreichen der Höchstlast, während des Versagens und am Versuchsende dargestellt. Die größte Rissweite erreichte dabei Riss 7, welcher sich auf der Lagerseite vom Stoßende zum Anschnitt hin ausbildete. Bei Höchstlast war Riss 7 1.994 mm geöffnet. Auf der Tragwerkseite erreichte der im Bereich des Stoßendes lokalisierte Riss 4 bei Höchstlast eine Rissweite von 2.526 mm. Das Versagen trat auf der Lagerseite ein. Eine Beeinflus-sung der Rissbildung durch die z-Fuge scheint nicht gegeben zu sein, jedoch trat das Versagen bei allen Versuchen der Serie P05 auf der Lagerseite und somit im Bereich der z-Fuge ein. Bis zur zweiten Laststufe entstanden ausgehend von der Zugzone Biegerisse mit gleichmäßiger Verteilung entlang beider Schenkel. Die Dehnungen konzentrierten sich von Beginn der Belastung an im Bereich der Stoßenden des Übergreifungsstoßes. Die größten Dehnungen traten dabei auf der Lagerseite am Stoßende und damit im Bereich der z-Fuge in den Rissen 7 und 8 auf. Auf der Tragwerkseite traten die größten Dehnun-gen in Riss 3 auf, welcher schräg vom Stoßende zur einsprinDehnun-genden Ecke verlief. Mit fortschreitendem Pressenweg öffneten sich die Risse weiter. Ausgehend von der Zugzone entwickelte sich Riss 8 in Richtung einspringender Ecke und führte nach der Vereinigung mit Riss 7 zur fortschreitenden Einschnürung der Druckzone. Der Riss verlief dabei nicht entlang die z-Fuge. Gleichzeitig wurde durch das Öffnen des Übergreifungsstoßes die Betondeckung im Bereich des Stoßendes abgesprengt. Nach dem Überschreiten der Höchstlast versagte die Druckzone lagerseitig und es entwickelte sich auch hier ein Delaminationsriss entlang der Bewehrung auf der Druckseite der Lagerseite. Die Rissver-läufe auf der Tragwerkseite waren analog zur Lagerseite, jedoch trat das Versagen schließlich lagerseitig ein. Abbildung 421 zeigt, dass sich vor allem Riss 4 und mit fort-scheitendem Pressenweg auch Riss 8 stark öffneten.

Abbildung 422: P05-02 ARAMIS-Rissbild bei Laststufe 1 (F = 30 kN).

333 InnovREckBew Abbildung 423: P05-02 ARAMIS-Rissbild bei Laststufe 2 (F = 60 kN).

Abbildung 424: P05-02 ARAMIS-Rissbild bei Höchstlast.

Abbildung 425: P05-02 ARAMIS-Rissbild während des Versagens.

334 InnovREckBew Abbildung 426: P05-02 ARAMIS-Rissbild am Versuchsende.

Versuch P05-03

Abbildung 427 zeigt links den Verlauf der Kraft-Verschiebungs-Kurve von Versuch P05-03 und rechts den Verlauf des Momentes über dem Weg des Seilwegaufnehmers.

Abbildung 427: Kraft-Verschiebungs-Kurve (links) und Momenten-Verschiebungs-Kurve (rechts) von Versuch P05-03.

Bei diesem Versuch begann ab einer Last von etwa 10 kN der Übergang der Kraft-Verschiebungs-Kurve in den gerissenen Zustand. Bei der ersten Laststufe von 30 kN stellte sich der größte Riss auf der Tragwerkseite mit einer maximalen Rissweite von 0.114 mm am Stoßende ein. Auf der Lagerseite wurde der größte Riss mit 0.093 mm Rissweite im Bereich des Stoßendes gemessen. Auf der Laststufe 2 wurden bei 60 kN auf der Tragwerkseite Risse mit bis zu 0.342 mm dokumentiert, siehe Abbildung 428 und Abbildung 436. Die größte Rissweite auf der Lagerseite stellte sich auf dieser Laststufe mit 0.266 ein. Damit wurden bis zur zweiten Laststufe die größten Risse auf der

Trag-335 InnovREckBew werkseite dokumentiert. Abbildung 429 und Abbildung 436 zeigen das Rissbild der Lager-seite. Bis zu einer Last von etwa 110 kN blieb die Steifigkeit annähernd konstant, bis die Bewehrung zu fließen begann. Anschließend nahm die Steifigkeit ab, was jeweils mit einer starken Öffnung eines konzentrierten Biegerisses am Stoßende einherging, siehe Abbildung 437. Mit einer Last von 123.0 kN wurde bei einem Weg von 51.3 mm die ma-ximale Belastung erreicht. Nach dem Überschreiten der Maximallast schnürte sich parallel zur stetigen Öffnung der Biegerisse die Druckzone zusehends ein, bis sie schließlich versagte. Dieses sekundäre Biegedruckversagen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung ins Fließen gerät, bevor die Druckzone versagt. Das Druckzonenversagen ist in Abbildung 430 und Abbildung 431 dokumentiert. Das Versagen ging mit der Bildung eines maßgebenden Biegerisses ausgehend vom Stoßende auf der Tragwerkseite einher.

Die Stöße öffneten sich und zwischen den ursprünglich parallel gestoßenen Stäben ent-stand die in Abbildung 432 und Abbildung 433 dargestellte Winkelöffnung. Im Verlauf der weiteren Verformungssteigerung wurde am Stoßende die Betondeckung durch Delamina-tion abgesprengt, siehe Abbildung 433 und Abbildung 438. Die Verformung nahm dann kontinuierlich zu, bis zu einem Weg von 174.1 mm im Bereich des Stoßendes alle vier Stäbe der Biegezugbewehrung auf der Lagerseite abrissen, siehe Abbildung 432.

Abbildung 428: P05-03 Rissbild Tragwerksei-te (F = 60 kN).

Abbildung 429: P05-03 Rissbild Lagerseite (F = 60 kN).

Abbildung 430: P05-03 Druckzone kurz vor dem Versagen.

Abbildung 431: P05-03 Druckzone beim Ver-sagen.

Wie Abbildung 427 zeigt, kam die Bewehrung auf der Tragwerkseite vor dem Erreichen der Maximallast ins Fließen. Der Fließeintritt ist durch den Neigungswechsel der Deh-nungs-Verschiebungs-Kurven gekennzeichnet. Die Dehnungsmessstreifen der Trag-werkseite scheinen sich im Zuge des Versagens abgelöst zu haben und so wurde nach

336 InnovREckBew dem Fließeintritt keine Zunahme der Dehnung mehr verzeichnet. Auf der Lagerseite zeig-ten die Dehnungsmessstreifen kein Fließen an und damit auch keine verlässlichen Dazeig-ten.

Die maßgebenden Steifigkeiten der Versuchskurve sind in Abbildung 434 links dargestellt.

Die Steifigkeit im ungerissenen Zustand betrug dabei etwa 14.21 kN/mm. Im gerissenen Zustand stellte sich die Steifigkeit mit etwa 3.46 kN/mm ein und fiel im Nachbruch auf etwa -0.05 kN/mm ab.

Abbildung 432: P05-03 Abgerissene Beweh-rung im Stoß.

Abbildung 433: P05-03 Biegerisse nach dem Versagen.

In Abbildung 434 wird in der rechten Darstellung die Entwicklung der Rissweiten der Last-Verschiebungskurve gegenübergestellt. Die aus den Messungen des optischen Systems ARAMIS gewonnen Daten sind in der Bildserie von Abbildung 435 bis Abbildung 439 dargestellt. Dabei ist die Entwicklung der Rissweiten bei Laststufe 1, Laststufe 2, beim Erreichen der Höchstlast, während des Versagens und am Versuchsende dargestellt. Die größte Rissweite erreichte dabei Riss 6, welcher sich auf der Lagerseite vom Stoßende zum Anschnitt hin ausbildete. Bei Höchstlast war Riss 6 1.996 mm geöffnet. Auf der Tragwerkseite erreichte der im Bereich des Stoßendes lokalisierte Riss 2 bei Höchstlast eine Rissweite von 1.366 mm.

Abbildung 434: Steifigkeiten (links) und Rissweiten (rechts) von Versuch P05-03.

337 InnovREckBew Das Versagen trat auf der Lagerseite ein. Eine Beeinflussung der Rissbildung durch die z-Fuge scheint nicht gegeben zu sein, jedoch trat das Versagen bei allen Versuchen der Serie P05 auf der Lagerseite und somit im Bereich der z-Fuge ein. Bis zur zweiten Last-stufe entstanden ausgehend von der Zugzone Biegerisse mit gleichmäßiger Verteilung entlang beider Schenkel. Die Dehnungen konzentrierten sich von Beginn der Belastung an im Bereich der Stoßenden des Übergreifungsstoßes. Die größten Dehnungen traten dabei auf der Lagerseite am Stoßendes und damit im Bereich der z-Fuge in Riss 7 auf.

Auf der Tragwerkseite traten die größten Dehnungen in Riss 2 auf, welcher schräg vom Stoßende zur einspringenden Ecke verlief. Mit fortschreitendem Pressenweg öffneten sich die Risse weiter. Ausgehend von der Zugzone entwickelte sich Riss 7 in Richtung ein-springender Ecke und führte nach der Vereinigung mit Riss 9 zur fortschreitenden Ein-schnürung der Druckzone. Der Riss verlief dabei nicht entlang der z-Fuge. Gleichzeitig wurde durch das Öffnen des Übergreifungsstoßes die Betondeckung im Bereich des Stoßendes abgesprengt. Nach dem Überschreiten der Höchstlast versagte die Druckzone lagerseitig und es entwickelte sich auch hier ein Delaminationsriss entlang der Bewehrung auf der Druckseite der Lagerseite. Die Rissverläufe auf der Tragwerkseite waren analog zur Lagerseite, jedoch trat das Versagen schließlich lagerseitig ein. Abbildung 434 zeigt, dass sich vor allem Riss 1 und mit fortscheitendem Pressenweg auch Riss 2 stark öffne-ten.

Abbildung 435: P05-03 ARAMIS-Rissbild bei Laststufe 1 (F = 30 kN).

338 InnovREckBew Abbildung 436: P05-03 ARAMIS-Rissbild bei Laststufe 2 (F = 60 kN).

Abbildung 437: P05-03 ARAMIS-Rissbild bei Höchstlast.

Abbildung 438: P05-03 ARAMIS-Rissbild während des Versagens.

339 InnovREckBew Abbildung 439: P05-03 ARAMIS-Rissbild am Versuchsende.

Im Dokument C. ANHANG: ENTWICKLUNG DER BEWERTUNGSMATRIX (Seite 102-118)