Konzentrierte Einzellastbeanspruchung bei carbonbewehrten Fertigteilplatten – Praxisbeispiele aus dem Brückenbau
Carbonbeton gewinnt insbesondere bei Fuß- und Radwegbrücken zunehmend an Bedeutung. Die Korrosionsresistenz und hohe Zugfestigkeit der Bewehrung ermöglicht eine geringere Bauteilhöhe und den Verzicht auf wartungsintensive Abdichtungs- und Schutzschichten. Ein häufig maßgebender Bemessungsaspekt solcher Tragwerke ist die Beanspruchung durch konzentrierte Einzellasten, etwa durch Dienst- oder Wartungsfahrzeuge. Neue Erkenntnisse aus der Forschung zeigen, dass aktuelle Ansätze, u. A. der DAfStb-Richtlinie „Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung“, auf konservativen Annahmen beruhen.
Ergebnisse aus Versuchen an 16 Carbonbetonplatten zeigen, dass die tatsächlich aktivierte Breite bei konzentrierten Einzellasten größer ist als bisher angenommen. Diese Erkenntnis liefert eine wertvolle Grundlage für die Weiterentwicklung von Berechnungsansätzen für die Querkrafttragfähigkeit von Carbonbetonplatten unter konzentrierten Einzellasten, da sie zu einer realistischeren Abbildung des Tragverhaltens und einer effizienteren sowie materialgerechteren Bemessung beitragen.
Im Rahmen verschiedener Versuchsreihen aus Praxisprojekten des IMB der RWTH wurde auch die Art der Lasteinleitung in den Experimenten variiert und untersucht. Um die realen Einzellastbeanspruchungen, beispielsweise durch Fahrzeugreifen, möglichst praxisnah abzubilden, werden verschiedene Lasteinleitungsformen verglichen. Es zeigte sich ein signifikanter Einfluss der Verformungsfähigkeit der Lasteinleitung auf die Traglasten, was insbesondere bei dünnen Platten mit hohen Durchbiegungen von Relevanz ist.
Zusammenfassend verdeutlichen die Untersuchungen, dass Carbonbetonplatten unter konzentrierter Einzellastbeanspruchung noch Tragreserven aufweisen und entsprechende Bemessungsmodelle effizienter gestaltet werden können. Mit Blick auf Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung eröffnet eine optimierte Bemessung neue Potenziale – ein entscheidender Schritt, um die Anwendung von Carbonbeton im Brückenbau weiterzuentwickeln.
