Ermüdung von Verbunddübelleisten - experimentelle Untersuchungen

Verbunddübelleisten gewinnen im Bereich des Verbundbaus und insbesondere im Brückenbau aufgrund zahlreicher Vorteile im Vergleich zu anderen Verbundmitteln immer mehr an Bedeutung. Die schweißnahtfreie Ausführung von Verbunddübelleisten weist insbesondere unter zyklischen Beanspruchungen ein deutlich gutmütigeres Tragverhalten als bspw. konventionelle Kopfbolzen auf. Das zyklische Tragverhalten wird dabei maßgeblich durch die kontinuierliche Veränderung der Eigenschaften in der Verbundfuge charakterisiert. Die Degradation der Verbindung zwischen Stahl und Beton über die Lebensdauer und der daraus resultierende Schlupf der zuvor nahezu starren Verbindung führen zu Umlagerungen von Schnittgrößen zwischen den Verbundpartnern, die das Tragverhalten der Konstruktion verändern. Zudem kann ein Ermüdungsversagen der Verbundfuge, entweder in Form von Ermüdungsrissen im Stahlzahn oder in Form von Betonversagen, bei dem die zunehmende Schädigung des Betons vor der Stahlleiste sowohl in einer signifikanten Schlupfentwicklung als auch in einem zyklischen Ausstanzversagen resultieren kann, auftreten. In diesem Beitrag werden Ergebnisse zyklischer Abscherversuche vorgestellt, in denen unterschiedliche Einflussgrößen auf das Ermüdungsverhalten von Verbunddübelleisten untersucht wurden. Durch die hieraus gewonnenen Erkenntnisse konnten Zusammenhänge zwischen dem Tragverhalten der Verbundmittel unter zyklischer Beanspruchung und verschiedenen last- und materialabhängigen Einflussgrößen abgeleitet werden.

Fatigue of composite dowels - experimental investigations
Composite dowels are becoming increasingly important in the field of composite constructions. In bridge constructions in particular, compo-site dowels offer many advantages over other shear connectors. The weld seam-free design of composite dowels shows a significantly better load-bearing behaviour than, for example, conventional headed studs, especially under cyclic loading. The cyclic load-bearing behaviour is mainly influenced by the continuous change of the characteristics in the shear connection. The degradation of the connection between steel and concrete over the lifespan and the resulting slip in the previously rigid connection leads to rearrangements of internal forces between the composite partners which alter the load-bearing behaviour of the structure. In addition, fatigue failure of the composite joint can occur either in the form of fatigue cracks in the steel tooth or in the form of concrete failure, in which the increasing damage of the concrete in front of the steel dowel can result both in significant slip development and cyclic pry-out failure. This paper presents results of cyclic shear tests in which different influencing variables on the fatigue behaviour of composite dowel bars were investigated. Based on the results, a correlation between the load-bearing behaviour of the composite dowels and various load and material parameters could be derived.