IGF-Vorhaben „Ermüdung von Elementdecken mit Gitterträgern“ abgeschlossen (10/2021)

(Das IGF-Vorhaben 20580N wurde über die AiF im Rahmen des Programmes zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.)

Elementdecken mit Gitterträgern stellen als Halbfertigteile mit nachträglich ergänzter Ortbetonschicht eine flexible und wirtschaftliche Bauweise für den Hoch- und Industriebau dar.
 
Die Bemessung und Ausführung von Elementdecken ist in den Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen der Gitterträger geregelt. Elementdecken werden sowohl bei vorwiegend ruhender als auch bei vorwiegend nicht ruhender Belastung eingesetzt. Der Einsatz unter vorwiegend nicht ruhender Belastung, wie z. B. bei Gabelstaplerverkehr und Verkehrslasten auf Brücken, ist allerdings stark eingeschränkt oder ausgeschlossen. Für die erlaubten Anwendungen führt der konservative Bemessungsansatz gegen Ermüdung zu unwirtschaftlichen Ergebnissen. Für die Untersuchung der Ermüdungstragfähigkeit von Elementdecken mit Gitterträgern wurden in Rahmen des Forschungsvorhabens theoretische und experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Dazu wurden im ersten Schritt Großkörperversuche aus der Literatur in einer Datenbank zusammengestellt und hinsichtlich unterschiedlicher Bemessungskonzepte ausgewertet. 

In dem bereits abgeschlossenen AiF-Forschungsvorhaben IGF 18407 N/1 wurden 2016 am Institut für Massivbau der RWTH Aachen (IMB) bereits theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Ermüdungstragverhalten mit dem Ziel durchgeführt, die aktuellen Bemessungsregeln für Gitterträger zu erweitern. Ziel des Folgeprojektes war es anhand weiterer Versuche noch offene Fragestellungen zu bearbeiten werden, um ein abgesichertes Bemessungskonzept für Gitterträger unter Ermüdungsbeanspruchung zu erarbeiten. Zum einen wurde untersucht, inwiefern sich die Traganteile in der Verbundfuge zwischen statischer und zyklischer Beanspruchung unterscheiden und, wie genau die Querkrafttraganteile aus Adhäsion, Reibung und Gitterträger zusammenwirken und wie sich die Ermüdungsfestigkeit unter Querkraft genauer beschreiben lassen.

Für die Untersuchung der Ermüdungstragfähigkeit von Elementdecken mit Gitterträgern wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens folgende Arbeiten durchgeführt:
Arbeitspaket 1: Systematische Literaturauswertung zum Einfluss des statischen Systems auf die Tragfähigkeit von Elementdecken unter ruhender und nicht ruhender Belastung
Arbeitspaket 2: Datenbankauswertungen, experimentelle Untersuchungen zur Tragfähigkeit von Elementdecken mit Gitterträgern sowie numerische Untersuchungen
Arbeitspaket 3: Herleitung verbesserter Bemessungs- und Konstruktionsregeln 

Das Projekt wurde Ende Oktober 2021 abgeschlossen. Der Forschungsbericht kann bei unserer Geschäftsstelle angefordert werden.

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