Zum Einfluss der Belastungsfrequenz und der Spannungsgeschwindigkeit auf die Ermüdungsfestigkeit von Beton

Die Ermüdungseigenschaften von Beton werden in den meisten Fällen mithilfe sogenannter Einstufenversuche untersucht. Dabei wird eine Betonprobe mit einer konstanten Mittellast beaufschlagt, der nachfolgend eine oszillierende Schwingbeanspruchung überlagert wird. Um den Zeitaufwand für diese Versuche zu minimieren, wird eine möglichst hohe Belastungsfrequenz angestrebt. Allerdings wurde durch einige Forschungsarbeiten deutlich, dass die Belastungsfrequenz einen Einfluss auf die ertragbaren Lastwechsel von Beton hat. Die Auswertung von in der Literatur dokumentierten Versuchen ergab, dass die Ermüdungsfestigkeit, analog zur Betondruckfestigkeit bei einmaliger Belastung, scheinbar maßgeblich von der Dehngeschwindigkeit abhängt. Diese Erkenntnis erlaubt zum einen eine relativ einfache Umrechnung von Versuchsergebnissen, die mit hohen Prüffrequenzen gewonnen wurden. Zum anderen kann damit eine Grenzfrequenz für Ermüdungsversuche in Abhängigkeit von der Schwingbreite bestimmt werden.

About loading frequency and stress rate influences on fatigue strength of concrete
The fatigue behavior of concrete is mostly studied on the basis of constant amplitude tests. Constant maximum and minimum stresses are applied to concrete specimens during these tests. In addition, high loading frequencies are used in order to minimize the test duration. However, the loading frequency has an influence on the number of load cycles to failure. A study of fatigue tests documented in the literature has shown that the fatigue strength of concrete depends on the strain rate like the compressive strength due to single loading. With this consideration it becomes possible to convert test results with different loading frequencies into each other. Furthermore, a frequency limit can be determined depending on the stress range.