Schubtragfähigkeit von UHFB‐NB‐Verbundfugen unter monotoner und zyklischer Beanspruchung

Aufgrund von steigender Verkehrsbelastung, konstruktiven und bemessungstechnischen Mängeln sowie Bauwerksalterung verfügen viele Brücken nicht mehr über eine ausreichende Tragfähigkeit. In den kommenden Jahren müssen sie daher verstärkt oder erneuert werden. Da eine flächendeckende Erneuerung aufgrund begrenzter Ressourcen in absehbarer Zeit unmöglich ist, gewinnen Verstärkungsmaßnahmen zunehmend an Bedeutung. Eine besonders effiziente Methode ist die Aufbetonergänzung von Fahrbahnplatten aus normalfestem Beton (NB) mit ultrahochfestem Stahlfaserbeton (UHFB). Während diese Methode in der Schweiz und den Niederlanden bereits seit Jahren etabliert ist, bestehen in Deutschland Unsicherheiten hinsichtlich der Ermüdungsfestigkeit der UHFB‐NB‐Verbundfugen ohne fugenkreuzende Bewehrung unter zyklischer Verkehrsbelastung. Zur Untersuchung dieser Thematik wurde zunächst eine Literaturrecherche durchgeführt. Dabei wurden experimentelle Schubversuche mit UHFB‐NB‐Verbundfugen ohne fugenkreuzende Bewehrung sowohl unter monoton steigender als auch unter zyklischer Belastung ausgewertet. Die gewonnenen Ergebnisse flossen in eine Datenbank ein. Diese diente als Grundlage für die Analyse bestehender Berechnungsansätze für die Schubtragfähigkeit bei monoton steigender Beanspruchung. Abschließend erfolgten erste Auswertungen zum Ermüdungsverhalten von UHFB‐NB‐Verbundfugen. Aus diesen wurde ein initiales Modell zur Beschreibung des Ermüdungswiderstands in Form eines Goodman‐Diagramms abgeleitet.

Many bridges no longer have sufficient load‐bearing capacity due to increasing traffic loads, structural and design deficiencies, and ageing structures. Therefore, they will need to be strengthened or replaced in the coming years. As comprehensive replacement is not feasible in the near future due to limited resources, strengthening measures are becoming increasingly important. One particularly efficient method is to supplement normal‐strength concrete (NSC) deck slabs with ultra‐high‐performance steel fiber reinforced concrete (UHPC). While this method has been used for years in Switzerland and the Netherlands, there are uncertainties in Germany regarding the fatigue strength of UHPC‐NSC interfaces without reinforcement crossing the interface when subjected to cyclic traffic loads. To investigate this issue, a literature review was conducted first. Experimental push‐off and push‐out tests with UHPC‐NSC interfaces without reinforcement crossing the interface were evaluated under both monotonically increasing and cyclic loading. The results obtained were entered into a database. These formed the basis for analysing existing calculation approaches for shear capacity under monotonically increasing stress. Finally, initial evaluations of the fatigue behaviour of UHPC‐NSC interfaces were carried out. An initial model for describing fatigue resistance in the form of a Goodman‐diagram was then derived from these.