Gefüge- und eigenspannungskontrolliertes Ermüdungsverhalten von geripptem Betonstabstahl
Die Entwicklung moderner Betonstabstähle wurde in den 1960er und 1970er Jahren maßgeblich vorangetrieben. Dazu gehörte die Einführung unterschiedlicher Oberflächengeometrien (z.B. sichelförmige Querrippen). Mit der Einführung dieser Geometrien nahm die Dauerschwingfestigkeit von Betonstabstählen in Dauerschwingversuchen ab. Zugleich nahm die Streuung der Ergebnisse zu. Eine gesamtheitliche Betrachtung der Zusammenhänge zwischen Dauerschwingverhalten, Herstellgang, Gefüge, Eigenspannungen und Oberflächengestalt fand bisher nicht statt. Diese Lücke sollte mit dem beantragten Forschungsvorhaben geschlossen werden. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens zeigen, dass Querrippen an der Betonstabstahloberfläche hohe Spannungskonzentrationen hervorrufen und Ermüdungsrisse stets an Orten höchster Spannungskonzentrationen auftreten. Die Spannungskonzentrationen werden sowohl von der makroskopischen Geometrie der Rippe als auch von der mikroskopischen Geometrie der Oberfläche hervorgerufen. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Lebensdauer von Betonstabstählen durch herstellbedingte Zugeigenspannungen im Bereich der Querrippen herabgesetzt wird. Variationen der Lebensdauer lassen sich in Teilen mutmaßlich auf mikro- und makroskopische Geometrievariationen der Betonstabstahloberfläche sowie auf Variationen des Eigenspannungszustandes zurückführen.
Förderer: DFG
