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Detailergebnis zu DOK-Nr. 53502

Versuche mit kolloidalen Verbindungen in der Entwicklung von vorgefertigten Auflagerquerrahmensystemen (Orig. engl.: Grouted connection tests in development of precast bent cap system)

Autoren	E.E. Matsumoto M.E. Kreger M.C. Waggoner
Sachgebiete	15.3 Massivbrücken

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2002 (Transportation Research Record (TRB) H. 1814) S. 55-64, 12 B, 4 T, 11 Q

Als die Texanische Straßenbauverwaltung Anfang der 90er Jahre damit begann, in den Ballungsgebieten in verstärktem Maße höhenungleiche Straßenkreuzungen zu bauen und dabei Brücken mit kurzen und mittellangen Spannweiten zu konzipieren, hat man zwecks Verkürzung der Bauzeit und Minderung der verkehrlichen und umweltbezogenen Belange nach Lösungen im Bereich der Fertigteilbauweisen gesucht. Dabei wurden insbesondere bei den Brückenunterbauten Betonfertigteile aus Hochleistungsbeton eingesetzt. Der vorliegende Beitrag befasst sich insbesondere mit Fertigteil-Querrahmen zur Verbindung von Brückenpfeilern. Die Autoren haben unter Einbeziehung der Staatlichen Universitäten von Kalifornien und von Texas die kolloidalen Verbindungen zwischen den Stützrahmen und dem Überbau von zwei Brücken untersucht. Der Forschungsauftrag enthielt die Entwicklung einer Entwurfsstrategie und die Aufstellung von Richtlinien für die Baudurchführung unter besonderer Berücksichtigung der Verbindungsmöglichkeiten der vorgefertigten Querbalken mit den vor Ort hergestellten Pfeilern. Drei Arten von Fertigteilverbindungen wurden getestet: Mörteltaschen, Injektionskanäle und Bolzenverbindungen. Die erste Versuchsphase enthielt 32 Ausziehversuche von epoxydharzummantelten, geraden und kopfverstärkten Stahlstäben, die in Mörteltaschen oder -kanälen eingebettet waren. Der Ausziehwiderstand der einzeln oder mehrfach kopfverstärkten Stäbe wurde durch die Betonfestigkeitsbemessungsgleichung, modifiziert durch den auf Mörteltaschen anzusetzenden Bruchfaktor von 0,75, ermittelt. Zudem wurde eine Längenentwicklungsgleichung entwickelt, die auf einem einheitlichen Haftspannungsmodell für die Verankerung der geraden Stäbe in den Mörtelkanälen basiert. In der zweiten Versuchsphase wurde ein Großversuch über die Verbindungsfestigkeit zwischen den Querrahmen und den Pfeilern für jeden Verbindungstyp durchgeführt. Proben aus diesem Versuch zeigten geringere Rissbildungen und Verbinderdehnungen als das fabrikmäßig zulässige Ausmaß. Bruchversuche wiesen eine angemessene Verbinderankerung und eine große Dehnbarkeit aus. Die Versuchsergebnisse aus beiden Phasen führten zur Aufstellung einer Verankerungsbemessungsrichtlinie, die in die Bemessungsmethodologie des gesamten Forschungsprogramms aufgenommen wurde.