ISBN 978-3-8439-5536-2

978-3-8439-5536-2, Reihe Ingenieurwissenschaften

Tobias Raphael Robl
Last- und Eigenspannungskonzentrationen in gerippten Betonstabstählen

114 Seiten, Dissertation Technische Universität München (2024), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In Dauerschwingversuchen erreichen gerippte Betonstabstähle geringere Lastwechselzahlen als ungerippte Betonstabstähle. Außerdem streuen die erreichten Lastwechselzahlen stark. Mehrere Studien untersuchen die Zusammenhänge zwischen der Rippengeometrie, Lastspannungskonzentrationen an der Betonstabstahloberfläche und der Lebensdauer von Betonstabstählen. Für die Betonstabstahlgüte B500B liegt noch keine Studie vor, die die Lastspannungen an der Betonstabstahloberfläche auf Basis von 3D-Geometrien umfassend und im Hinblick auf viele verschiedene Geometrieparameter quantifiziert. Der Einfluss von Eigenspannungen auf die Lebensdauer wird in der Literatur ebenfalls nur ansatzweise diskutiert.

Die vorliegende Arbeit befasst sich vor diesem Hintergrund zum einen mit der Analyse von Lastspannungskonzentrationen an der Oberfläche von gerippten Betonstabstählen der Güte B500B, zum anderen widmet sie sich der Untersuchung von Eigenspannungen und ihrer Entstehung infolge des Herstellprozesses. Beide Fragestellungen werden im Rahmen unterschiedlicher numerischer Untersuchungen adressiert. Der Eigenspannungszustand wird zusätzlich im Rahmen verschiedener, experimenteller Untersuchungen beleuchtet.

Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Untersuchung der Eigenspannungen und ihrer Entstehung. Das im Rahmen der numerischen Simulationen verwendete Modell und die Ergebnisse der Simulationen sollen den Stand des Wissens erheblich erweitern. Die Ergebnisse der numerischen Simulationen legen nahe, dass die Lebensdauer von Betonstabstählen durch Zugeigenspannungen, die in kritischen Bereichen der Betonstabstahloberfläche auftreten, verringert wird. Die Ergebnisse lassen zudem vermuten, dass Variationen der Zugeigenspannungen zu den in Dauerschwingversuchen beobachteten Streuungen der Lastwechselzahlen beitragen, die Streuungen alleine aber nicht erklären können.