Forschungsbereich Stahlbeton- und Massivbau | Institut für Tragkonstruktionen

Technische Universität Wien

Herstellung der Prüfvorrichtung für Dauerschwingversuche

Am Institut für Tragkonstruktionen der Technischen Universität Wien wurde eine vollkommen neue Technologie zur hochfrequenten Prüfung von großen Bauelementen und Bauteilen entwickelt, die wesentliche Vorteile bezüglich der aufzuwendenden Energie und der Prüfdauer gegenüber den bekannten Verfahren aufweist. Diese neue Technologie wurde mittlerweile in Österreich patentiert und international zum Patent angemeldet.

 

Abb.1: Aushub und Abbrucharbeiten sowie Schalen und Bewehren der Bodenplatte

Aufgrund viel versprechender Vorversuche und durch Fördermittel aus dem Forschungsprogramm "Uniinfrastruktur III" sowie der finanziellen Unterstützung der Abteilung Gebäude und Technik der TU Wien wurde die Errichtung einer großen Prüfvorrichtung für Dauerschwingversuche am Institut für Tragkonstruktionen möglich. Mit dieser Anlage wird es möglich sein Dauerschwingversuche mit einer maximalen Oberlast von 20.000 kN und einer Schwingbreite von 2.500 kN durchzuführen. Im Jänner 2006 wurde mit Vorarbeiten und dem Herstellen des Prüfrahmens, ein 16m langer trogförmiger Spannbetonbauteil im eigenen Labor begonnen. Für die Ausführung war die Fa. Bilfinger & Berger verantwortlich.

 

Wegen des geringen Platzangebotes im Labor des Instituts in der Gußhausstraße 28 wurde die neue Anlage nach dem Betonieren mit Hilfe von Litzenhebern in das Kellergeschoß abgesenkt. Die Anlage wurde später mit Fertigteilen abgedeckt um den Platz in der betriebsfreien Zeit nutzbar zu machen. Weiters wurden Aufspannpunkte in einem Raster von 1m in die Anlage eingearbeitet und damit ein Aufspannfeld für Biegeversuche an großen Tragstrukturen geschaffen. Aufgrund der innerstädtischen Lage des Labors wurde besonderer Wert auf die schwingungsisolierende Lagerung der Prüfanlage gelegt, um störende Einflüsse für die umgebenden Gebäude zu vermeiden. Bilder vom Bau sind in den Abbildungen 1 bis 5 dargestellt.

 

Abb.2: Bewehren des Spannbetontroges (Prüfrahmen)
Abb.3: Blick vom Kellergeschoß: Vor dem Absenken auf die schwingungsisolierenden Stahlfederpakete
Abb. 4: Absenken des Prüfrahmens
Abb. 5: Nach Beendigung der Baumeisterarbeiten - mit Fertigteilen abgedeckte Prüfvorrichtung

 

Diese Arbeiten konnten Anfang Juni abgeschlossen werden und nach dem Bereitstellen diverser Stahleinbauten (Verankerungseinheit, Druckplatten) für den Versuchsaufbau sollen Ende September Pilotversuche an Litzenspanngliedern, bereitgestellt durch die Sektion Spannbeton der Österreichischen Vereinigung für Beton- und Bautechnik, stattfinden.

Die neue Forschungseinrichtung soll bestehende Beziehungen mit der Wirtschaft stärken und neue Kooperationen mit universitären und ausseruniversitären Einrichtungen ermöglichen. Weiters soll universitäre Forschung auf dem Gebiet der Ermüdungsfestigkeit in einem völlig neuen Rahmen möglich werden. Waren früher Dauerschwingversuche äußerst zeitintensiv und teuer, so ist durch die neue Technologie eine dramatische Verkürzung der Prüfdauer möglich. Damit werden Ermüdungsversuche an großen zugbeanspruchten Bauteilen mit mehr als 10 Mio. Lastwechseln möglich. Diese große Anzahl an Lastspielen ermöglicht damit erstmals die Untersuchung von wirklichkeitsnahen Belastungskollektiven bei großen Bauteilen.

 

 

Kontakt: B. Köberl

E-mail: bkoeberl(at)mail.tuwien.ac.at

www.betonbau.tuwien.ac.at