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30-0086 INSTITUT FlJR BAUSTOFFE, MASSIVBAU UND BRANDSCHUTZ
TECHNISCHE UNIVERSITÄT BRAUNSCHWEIG
JIREKTOREN: PROF. DR.-lNG. DR.-ING. E. h. 1<. KORDINA · PROF. DR.-lNG. F. S. ROSTASY
~ndungen:
Nachträgliche Verstärkung von Stahlbetonplatten
durch Ankleben von Bewehrung
Abschlußbericht
von
F. S. Rostdsy und E. H. Ranisch
BIBLIOTHEK lnatltut fQr Baustoffe, Massivbau und Brandschutz
der Technischen Universität Braunachweig Beethovenstraße 52
D-3300 Braunschwelg
Gefördert mit Hilfe von Forschungsmitteln des Landes
Niedersachsen. Bewilligt durch Erlaß des Nieders. Ministers
für Wissenschaft und Kunst vom 12.02.80 - 2091 - BV 4 • - 35/79
ferr1s:::;reib:~r: 'J ;~ :'I!JB :~ .;tt:' '::
~v\!nstra(Je 52 . .!300 Braunschweig ·: .. .:ol•:')r.Jr;',T!adre~~,~: ~·.;?).. 3r,' ... :1::-r.f"',·m••J '"gso•t und CerichtsstaPd: Eraunschweig
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
- 2 -
1. Aufgabenstellung
Moderne Reaktionsharzklebstoffe auf Epoxidharzbasis ermög
lichen eine schubfeste Verklebung zwischen Baustahl und Be
ton. Damit bietet sich für eine ggf. notwendige, nachträg
liche Verstärkung von Stahlbetonbauteilen das Ankleben von
Stahllaschen als Bewehrung an.
In vorausgegangenen Forschungsarbeiten /1/ und /2/ wurden
zunächst die wichtigsten Gesetzmäßigkeiten des Klebverbun
des zwischen Beton und Stahl sowie das Riß- und Verformungs
verhalten von Stahlbetonzuggliedern mit zusätzlich angekleb
ter Bewehrung untersucht.
Die positiven Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten ermöglich
ten im Jahre 1981 eine der ersten Baustellenanwendungen in
Deutschland. Dabei wurden die gerissenen Koppelbereiche 8i
ner Autobahntalbrücke mit Hohlkastenquerschnitt verstärkt
/3/.
Im Ausland sind auch bereits erfolgversprechende Labor- und
Baustellenversuche mit verstärkten Biegetraggliedern durch
geführt worden /4/ bis /6/. Ein allgemeingültiges Bemessungs
verfahren und Ausführungskonzept besteht jedoch noch nicht.
Insbesondere sind das Zusammenwirken von äußerer und innerer
Bewehrung und der Einfluß einer angeklebten Zugbewehrung auf
die Schubtragfähigkeit noch zu klären.
In dieser Forschungsarbeit soll deshalb das Trag- und Ver
formungsverhalten von Stahlbetonplatten mit zusätzlich ange
klebter Biegezugbewehrung in Form von Baustahllaschen unter
sucht werden. Die Platten besitzen Nie im üblichen Hochbau
keine Schubbewehrung.
Außerdem sollen weitere Versuche zum Verbundverhalten von
Klebungen zwischen Stahl und Beton durchgeführt '.verden, um
diese neue Verstärkungstechnik auf eine breitere Basis stel
len zu können. Da sich die Verbundversuche in /1/ und /2/
auf Verbundlängen von höchstens 55 crn und in /6/ ~uf höch
stens 80 cm beschränkten, sollen nun Verbundlängen bis zu
150 crn untersucht werden. Hier 2<:ommt als zusätzliche, in-
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teressante Einflußgröße die Rißbildung im Uberlappungs
bereich hinzu. Nach /3/ können in der Praxis Verbundlän
gen von 150 cm durchaus erforderlich sein.
Die Forschungsarbeit wurde in dankenswerter Weise vorn Nie
dersächsischen Minister für Wissenschaft und Kunst aus Mit
teln des Zahlenlottos gefördert.
Gleichzeitig wurde in einer anderen Forschungsarbeit glei
cher Förderungart begonnen, das Langzeitverhalten derarti
ger Klebungen zu untersuchen.
2. Versuchsplan
2.1 Verbundversuche
Mit den Verbundversuchen soll das Trag- und Verformungsver
halten von Verklebungen zwischen Baustahllaschen U!1d Beton
bei großen überlappungslängen, in denen Risse im Beton auf
treten, untersucht werden. Die überlappungslänge soll dabei
der Verbundlänge einer Lasche entsprechen, die als zusätz
lich angeklebte Biegezugbewehrung dient und am Ende allein
durch Verbund verankert wird.
Es werden zwei Uberlappungslängen 1 11 von 100 und 150 cm und
zwei Laschenprofile tL x bL von 6 x 100 und 4 x 150 rr.m" ge
wählt. Mit lv = 100 cm wird nur ein Versuch mit der Lasche
4 x 150 mm 2 durchgeführt (s. Tabelle 2.1).
Die Quersc~~ittsfläche von Beton und Laschen sowie die Bau
stoffe werden konstant gehalten.
Versuchsbezeichnung Verbundlänge I Laschenquerschnitt
lv cm AL = tL X bL mm" I
z 100/15 100 l ') =1- 4 X 150
! ....
z 150/10 150 2 =1- 6 X: 100
I z 150/15 150 .,
:t 4 X 150 .t.
I
Tabelle 2.1: Versuchsplan der Verbundversuche
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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2.2 Plattenversuche
Es waren fünf Plattenversuche vorgesehen. Für die Versuchs
planung bestanden folgende Vorgaben:
1 .) Die unverstärkte Platte soll ~icht schubbruchge
fährdet sein (Schubbereich I nach DIN 1045: max To
~ To11) ·
2.) Durch die Verstärkung wird eine Verdoppelm1g der
Tragfähigkeit angestrebt.
3.) Es sollen ähnliche Laschenquerschnitte wie bei der
Zugbalkenverstärkung /1/ und /2/ angeklebt werden.
4.) Die angeklebten Laschen sollen wie bei Verstärkungen
in der Praxis vor den Auflagern enden.
5.) Die verstärkten Platten sollen nach herkömmlichen
Stahlbetongrundsätzen im Übergangsbereich vom Biege
zum Schubbruch liegen.
6.) Eine Schubbewehrung oder Schubverstärkung ist ent
sprechend den Möglichkeiten der Praxis nicht vorzu
sehen.
Gewählt wurde eine Einfeldplatte von 3,40 m Länge und den Ab
messungen b/d/h = 100/18/16 cm, die mit zwei Linienlasten
belastet wird, so daß sich ein Momenten-Schub-Verhältnis
M/Qh )=5,5 ergibt.
Alle Platten erhielten zunächst eine konventionelle Biege
zugbewehrung in Form einer Betonstahlmatte R 884 aus BSt IV.
vorgesehen waren zwei Referenz-Platten ohne Laschen und
drei Platten mit Laschen. Die eine Referenzplatte wurde
mit einer zusätzl1chen Betonstahlmatte R 884 verstärkt.
Die Schubtragfähigkeit der Platten wurde mit der empir~
schen Formel von Rafla /7/ in Abhängigkeit vorn Gesamtbe
wehrungsgrad tot ~ abgeschätzt.
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Nach Rafla ergibt sich der Ubergang vom Biegebruch zum
Schubbruch für ßss = 583 N/mm 2 bei einem Gesar:~tbe'.vehr'~mgs
grad tot ~ = 1 ,0%.
Die Plattenverstärkung wurde nun so konzipiert, daß die
verstärkten Platten im Ubergangsbereich vom Biege- zu~
Schubbruch lagen (s. Tab. 2.2).
Referenzplatten Geklebte BewerJD..:ng
Bezeichnung GB 0-0 GB 0-1 GB 1-1 GB 1-2 GB
As cm2 8,84 17,68 8,84 8,84
1-3
8,8-!
AL c:rn2 20,0 27,0 1::,o
~s % 0,55 1 , 10 0,55 0,55 0,55
~L % 1 , 1 0 1 ,48 0,83
tot ~ % 0,55 l 11 0 1 , 01 1,32 0,97
Tabelle 2.2: Biegebewehrungen der Versuchsplatten
3. Baustoffe
3.1 Beton
Für alle Versuchskörper war die Betonfestigkeitsklasse B 25
vorgesehen. Die Betonrezeptur und die Betoneigenschaften sind
in der Tabelle 3. 1 Zusammengestellt. Die vorhandene ~~·ürfe 1-
druckfestigkei t G~v1 5o wurde zu Ve:::suchsbeginn und Versuchs
ende bestirn...'tlt. Sie streute zwischen 32 und 35 N/rrun2•
3.2 Stahl
Als innere Bewehrung wurden gesch~ve::..ßte Betonstahlmatten
K 884 aus BSt 500/550 RK und Betonstabstahl ~ 12 ~rn a~s
BSt 420/500 RK verwendet.
l i I
I ! I I I
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Für die äußere Bewehrung wurden gewalzte Flachstahlprofile
aus St 37 verwendet. Die tatsächlichen Streckgrenzen und
Zugfestigkeiten sind in der Tabelle 3.2 zusammengestellt.
3.3 Kleber
Als Kleber wurde Araldit XB 3074 von CIBA-GEIGY AG. verwen
det. Er ist mit dem Epoxidharzkleber LMB 2340/LMB 1815, der
für die Versuche in /1/ und /2/ verwendet wurde, identisch.
Seine Eigenschaften sind in der Tabelle 3.4 wiedergegeben.
4. Verbundversuche
4.1 Versuchskörper
Als Versuchskörper wurde ein Stahlbetonbalken mit den Abmes
sungen 1/b/d = 200/50/15 crn gewählt (s. Bild 4.1 bis 4.3).
Die Bewehrung bestand aus 10 ~ 12 mrn, BSt 420/500 RK, die
an einem Ende mit einer stählernen Kopfplatte verschweißt
wurden.
Die Körper wurden flach liegend betoniert und 7 Tage lang
mit genäßten Tüchern feucht gehalten.
In einem Betonalte~ von 3-4 Wochen wurden die Klebflächen
mit einem tragbaren Vacuurn-Strahlgerät vorn Typ Eductomatic
mit Strahlkorund Nr. 24 gestrahlt. Die Klebflächen der Stahl
laschen wurden ebenso behandelt. Ein eventuell von der nicht
vollständig ölfreien Preßluft beim Strahlen zurückbleibender
Fettfilm wurde mit Trichloräthylen abgewaschen.
Anschließend wurden die beiden Stahllaschen jedes Versuchs
körpers gleichzeitig angeklebt. Der zum allseitigen Austre
ten des Klebstoffs erforderliche Anpreßdruck wurde über
lastverteilende Kanthölzer mit Schraubzwingen aufgebracht.
Die Laschen standen arn freien Ende ca. 50 cm weit über. Hier
wurde für beide Laschen gemeinsam ein Stahlauge zur Kraft
einleitung angeschweißt. Mit dem Oberstand von 50 cm sollte
verhindert werden, daß die Klebschicht durch die Schweiß
wärme geschädigt wird.
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4.2 Messungen
4.2.1 Stahldehnungen
Auf jeweils eine Lasche je Versuchskörper wurden längs der
Verbundlänge 15 bis 29 Dehnmeßstreifen (DMS) zur .Hessung
der Laschendehnungen aufgeklebt (s. Bild 4.1-4.3). Aus den
Dehnungsdifferenzen benachbarter Meßstellen lassen sich
dann die örtlichen Verbundspannungen und deren Verteilung
in der Klebschicht berechnen. Um dies zu erreichen wurden
im Bereich der Verbundspannungsspitzen an den Laschenenden
engere Abstände zwischen den einzelnen DMS gewählt.
Am belasteten Laschenanfang wurden zusätzliche DMS auf
der dem Beton zugekehrten Laschenunterseite aufgeklebt,
um einen Einblick über die Dehnungsverteilung über die La
schendicke zu gewinnen.
4.2.2 Verschiebungsmessu4gen
Die lastabhängigen Verschiebungen der Lasche gegenüber dem
Beton, die am belasteten Laschenanfang stets am größten sind,
wurden dort durch jeweils einen Wegaufnehmer vom Typ 1'72 TK
je Lasche gemessen. Bei zwei Versuchen wurden zusätzliche
Wegaufnehmer an den unbelasteten Laschenenden und in 20 cm
Abstand vom Laschenanfang angebracht (s. Bild 4.1 u. 4.2).
4.3 Belastungsablauf
Die Belastung erfolgte nach dem vollständigen Erhärten des
Klebers frühestens nach 7 Tagen. Dazu wurden die Versuchs
körper senkrecht in einen Zugprüfraß~en mit den Laschen nach
unten eingehängt. Für den Anschluß wurden allseitig drehbare
Gelenkaugen verwendet. Die Belastung erfolgte kraftgesteuert.
Der Versuch begann mit einer stufenweisen Belastung von je
20 kN bis zur halben Nennstrecklast des Laschenstahls St 37
(ßSLN = 240 N/~~2 ). Dann folgten 100 000 Lastwechsel mit
einer Oberlast entsprechend der halben Nennstrecklast und
einer Unterlast entsprechend 20% Nenns~recklast. Die Schwing
breite im Laschenstahl betrug 6aL = 70 N/mm2•
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Beim Versuch Z 150/10 wurde die Schwingbreite durch eine
Erhöhung der Oberlast auf 6aL = 80 N/mm2 angehoben.
Während der dynamischen Belastungsphase wurden die Messun
gen in logarithmischen Abständen, d.h. nach 1, 10, 100,
1000, 10 000 und 100 000 Lastwechseln durchgeführt.
Daran anschließend erfolgte die stufenweise Belastung bis
zum Bruch. In Bruchnähe wurde die Höhe der Laststufen ver
ringert. Alle Meßdaten wurden elektronisch registriert, auf
Magnetband gespeichert und tabellenweise ausgelistet (s. An
hang) .
4.4 Versuchsergebnisse
Die vollständigen Meßergebnisse sind auf den Tabellen im
Anhang 1 wiedergegeben. Die verwendeten Dehnmeßstreifen
sind nur für Dehnungen E < 10 mm/m geeignet. Auffällig höhe
re Dehnwerte in den Tabellen kennzeichnen den Ausfall der
jeweiligen Meßstel~e.
4.4.1 Verschiebungen
Die Ergebnisse der Verschiebungsmessungen am belaste~en La
schenanfang sind auf Bild 4.4 in Abhängigkeit von der Bela
stung und auf Bild 4.5 in Abhängigkeit von der Lastspielzahl
dargestellt. Auf Bild 4.4 bilden die Meßwerte der beiden
gegenüberliegenden Laschen ein Streuband mit zunehmender
Breite. Die Ursachen hierfür sind Lastexzentrizitäten, die
im wesentlichen durch ungleic~~äßige Betondehnungen (Rißbil
dung, Streuungen im E-Modul usw.) und Lagerreibung der Ge
lenkanschlüsse sowie aus Unterschieden in der Klebschicht
dicke und der Betonoberflächenfestigkeit entstehen.
Die anfangs geradlinig verlaufenden Verschiebungslinien
gehen erst in Bruchnähe relativ rasch in eine Horizontale
über. Mit Ende des geradlinigen Bereiches treten a~ bela
steten Ende sichtbare Verschiebungen im Betonuntergrund auf.
Mit steigender Belastung wandert das Ende der dabei entste
henden Gleitfuge zentimeterweise zur Laschen~itte hin.
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Beim Versuch z 150/15 wurde die Streckgrenze des Laschen
stahls überschritten. Die Fließdehnungen führten auch zu
entsprechend großen Verschiebungen.
Die logarithmische Darstellung der Verschiebungen während der
dynamischen Belastungsphase zeigt, daß in keinem Falle eine
progressive Verweichung stattfand (s. Bild 4.5). Auf diesem
Bild sind die Mittelwerte der Meßwerte der gegenüberliegen
den Laschen dargestellt.
4.4.2 Bruchverhalten
In allen Fällen lösten sich die Laschen schlagartig vom Be
ton, d.h. die in Bruchnähe beobachtete Gleitfuge am Laschen
anfang schlug in Höhe der Bruchlast bis zum Laschenende durch.
Das Versagen der beiden Laschen erfolgte mit kaum wahrnehm
baren Zeitversatz. An der Klebschicht blieb eine dünne Beton
schicht haften . Einzelne Zuschlagkörner wurden abgeschert.
Ein Bruchkeil wie bei den früheren Verbundversuchen /1/ und
/2/ entstand nicht. Es kann daher angenommen werden, daß die
ser Bruchkeil durch Umlenkkräfte der gekrümmten Bel,vehrungs
führung provoziert wurde /10/.
Die folgende Tabelle 4.1 zeigt die erreichten Bruchlasten Zu,
die Strecklasten ZsL und die mittleren Bruchverbundspannur.gen
Versuch z 100/15 z 150/10 z 150/15
lv in mm 1000 1500 1500
bL in mm 2 X 150 2 X 100 2 X 150
ZsL in kN 278 386 278
zu in kN 228 310 330
'mu in N/mm2 0,73 1 1 0 3 0,73
Tabelle 4.1: Bruchverhalten der Verbundversuche
I
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Man sieht, daß beim Versuch Z 150/15 die Streckgrenze
des Laschenstahls deutlich überschritten wurde. Es ist
anzuneD~en, daß bei höher liegender Streckgrenze auch
eine höhere Bruchlast erreicht worden wäre. Von Metall
klebungen her ist nämlich bekannt, daß die Klebschicht
die hohen Fließdehnungen des Stahls nicht ertragen kann.
4.4.3 Laschendehnungen
Die am belasteten Laschenanfang innen und außen angekleb
ten Dehnmeßstreifen lieferten deutlich unterschiecliche La
schendehnungen. Sie sind auf den Bildern 4.6 und 4.7 in
Abhängigkeit von der Last dargestellt. Die Dehnungs~~ter
schiede lassen sich durch eine Laschenbiegung nach Bild 4.8
erklären. Eine derartige Laschenbiegung liefert auch die
Theorie von Goland und Reissner /8/. Die Messungen liefer
ten jedoch für de~ Versuch Z 100/15 (s. Bild 4.6) ei~e er.t
gegengesetzte Dehnungsverteilung über die Laschendicke. Es
muß daher angenommen werden, daß die Lage des Wendepunktes
der Laschenbiegung unterschiedlich sein kann. In allen Fäl
len war die Laschenbiegung so gering, daß s~e vom unbewaff
neten Auge nicht wahrgenommen werden konnte. Dehnungsunter
schiede der beschriebenen Art wurden auch in /1/ und /2/
beobachtet.
4.4.4 Verbundspannungen
Mit Hilfe der in Laschenlängsrichtung aufgeklebten Dehr.meß
streifen ist eine qualitative Ermittlung der Verbundspannungs
verteilung in Laschenlängsrichtung ~öglich. Dazu müssen den
gemessenen Dehnungen mit Hilfe der Spannungsdehnungslinie des
Stahles die entsprechenden Stahlspannungen zugeordnet werden.
Dann können die an der jeweiligen Meßstelle wirkenden Laschen
zugkräfte berechnet werden. Die Differenz der Zugkräfte zwei
er benachbarter Schnitte wird jeweils als Schubkraft in den
Beton eingeleitet. Nach Division durch dle dazugehörige Haft
fläche erhält man die Verbundspannungsverteilung in Form ei
ner Treppenlinie. Sie sir.d auf den Bildern 4.9 und 4.10 für
die Versuche Z 150/10 und Z 150/15 für jeweils 4 ausgewählte
Laststufen dargestellt. http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Die Verbundspannungen sind am belasteten Laschenanfang
am größten und klingen dann rasch auf nahezu Null ab. Am
Laschenende findet wieder ein Anstieg statt.
Mit steigender Last erreicht die Verbundspannung am .~fang
rasch einen Maximalwert, der durch die Betonfestigkeit be
grenzt ist und nicht überschritten werden kann. Bei weite
rer Laststeigerung wandert die Verbundspannungsspitze zur
Laschenmitte hin.
Die so ermittelten Verbundspannungen werden verfälscht, wenn
die Laschen über die Dicke ungleichmäßig gedehnt werden. Dies
ist nach /8/ an den Laschenenden der Fall, weil dort Spannun
gen senkrecht zur Klebschicht auftreten, die eine Biegung der
Laschen bewirken. Die negativen Verbundspannur.gen an den En
den sind darauf zurückzuführen (s. Bild 4.8).
Das Wandern der Verbundspannungsspitze scheint synchron mit
dem Fortschreiten der sichtbaren Gleitfuge (s. Abs. 4.4.1)
zu erfolgen.
Durch Rißbildung im Beton werden zusätzliche verbundspannun
gen, die am Riß das Vorzeichen wechseln, geweckt. Für eine
genauere quantitative Erfassung dieser Verbundspannungen war
der Abstand der Dehnmeßstellen zu groß. Sie scheinen aber
deutlich kleiner zu sein als die Verbundspannungsspitzen am
belasteten Laschenanfang. Ein Verbundversagen am Riß konnte
auch in keinem Fall beobachtet werden.
4.5 Wertunq der Verbundversuche
Die Verbundversuche mit relativ langen verblliidlängen lv = 100 bis 150 haben gezeigt, daß die Bruchlast, nicht wie von
Bresson /4/ angenommen wurde, bereits bei einer Verbundlänge
von 30 cm einen oberen Grenzwert erreicht. Im Gegenteil zeigt
die Tabelle 4.1, daß auch mit Steigerung der Verbundlänge lv
von 100 cm auf 150 cm bei Beibehaltung aller übrigen Parame
ter noch eine deutliche Steigerung der Bruchlast, sogar über
die Strecklast hinaus, verbunden ist. Damit erscheint die
Verankerung von praktikablen Laschenprofilen allein durch
Verbund möglich und sinnvoll.
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Die Rißbildung im Bereich der Verbundlänge scheint die
Bruchlast nicht stark zu beeinflussen, weil die zusätz
lichen Verbundspannungen beiderseits eines Risses einer
seits kleiner als die bruchauslösenden Verbundspannungen
bleiben und andererseits in der Regel nicht mit der Ver
bundspannungsspitze am belasteten Laschenanfang zusammen
fallen. Der erste Riß kann nämlich erst dort entstehen,
wo bereits ein erheblicher Teil der Laschenzugkraft über
Verbund dem Beton zugeleitet worden ist.
5. Plattenversuche
5.1 Herstelluno der Platten
Die Platten mit einer Länge von 3,40 m, einer Breite von
1,00 m und einer Dicke von 0,18 m wurden liegend mit Be
ton nach Tabelle 3.1 betoniert. Die untere Bewehrung be
stand aus einer Betonstahlmatte K 884 aus BSt 500/550 RK
mit 10 Doppelstäben ~ 7,5 rnm im Abstand von 10 cn in Längs
richtung. Die Querbewehrung bestand aus Stäben~ 7,5 mm im
Abstand von 25 cm.
Bei der Platte GB 0-1 (keine Laschenverstärkung, hoher
Biegebewehrungsgrad) wurde eine 2. Betonstahlmatte K 884
mit gleicher statischer Höhe eingelegt, so daß die Längs
bewehrung aus 20 Doppelstäben ~ 7,3 mm mit einem Abstand
von 5 cm bestand. Die Querbewehrung war ebenfalls verdop
pelt.
Die Querschnitte der Versuchsplatten sind auf Bild 5.1
dargestellt.
In einem Betonalter von ca. 3-4 Wochen wurden die Platten
mit der Betonieroherseite nach unten in das Prüfgerüst ein
gebaut. Die Belastung erfolgte von oben in der Weise, daß
die Biegezugzone oben lag (s. Bilder 5.2- 5.6).
Die Stützweite betrug 3,08 m, das Momenten-Schubverhältnis
M/Qh = a/h = 0,88 : 0,16 = 5,5.
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Nach dem Einbau der Platten in das Prüfgerüst erfolgte bei
den Versuchen an den laschenverstärkten Platten GB 1-1 bis
1-3 das Aufkleben der Laschen wie unter 4.1 beschrieben.
Vor dem Verstärken waren die Platten jedoch einmal mit der
Gebrauchslast des unverstärkten Zustands belastet worden, um
- wie unter praktischen Bedingungen - den Zustand II zum Zeit
punkt der Sanierung zu erhalten.
5.2 Messungen
5.2.1 Durchbiegung
Die Durchbiegungen wurden mit induktiven Wegaufnehmern W 50
jeweils unter den Belastungszylindern und in Plattenmitte ge
messen.
5.2.2 Betonverformunqen
Die Betondehnungen der Biegezugseite sb 2 wurden in Höhe der
Bewehrung mit einer Heßkette bestehend aus 15 Setzdehnungs
meßstellen mit 20 cm Meßbasislänge gemessen. Die Messung der
negativen Betondruckdehnungen Eb1 erfolgte entsprechend (s.
Bilder 5.2-5.7).
5.2.3 Stahldehnungen
Gemessen wurden die Stahldehnungen der Längsbewehrung im
Riß EsR mit 5 Dehnmeßstreifen. Dazu war in Plattenmitte auf
der Biegezugseite ein Blechstreifen eingelegt worden, um
einen ersten Biegeriß an vorherbestimmter Stelle zu erzwin
gen. In diesem Riß wurden außerdem die Laschendehnungen ELR
durch beidseitig aufgeklebte DMS gemessen.
Die mittleren Dehnungen der Laschen EL wurden auf einer La
sche mit einer Kette von 14 Setzdehnungsmeßstellen mit einer
Meßbasislänge von 20 cm gemessen.
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Beim Versuch GB 1-3 wurden im Verankerungsbereich einer
Lasche, beginnend an der Lasteintragungsstelle, Dehnmeß
streifen im Abstand von 5 cm aufgeklebt. Damit sollte ein
Einblick in den Verlauf der M/z-Linie und in die Größe
des Versatzmaßes gewonnen werden.
Weitere 4 DMS wurden im Bereich des konstanten Homentes
auf eine Lasche geklebt, um damit die Laschenspannungen
zwischen den Rissen zu verfolgen.
5.2.4 Rißbreiten
Die Breite des ersten, vorgekerbten Biegerisses in Platten
mitte wurde mit 2 induktiven Wegaufnehmern vom Typ W 2 TK
gemessen. Die so gemessene Rißbreite lieferte bei allen
Versuchen und in allen Laststufen den Größtwert max 'tJ.
Im Bereich des konstanten Moments wurden die Rißoreiten auf
der Plattenoberseite auf zwei Meßlinien gemessen. Diese Meß
linien verliefen mittig zwischen den beiden äußeren aufgekleb
ten Laschen, wo auch die Weggeber zur Messung der maximalen
Rißbreite angebracht waren.
Die Risse wurden mit einer Fernsehkamera mit Makroobjektiv
aufgenommen und mit rund 60facher Vergrößerung auf den Bild
schirm übertragen, wo die Breitenmessung mit einem Vergleichs
maßstab erfolgte. Bei diesem Verfahren beträgt der Fehler + - 0,02 rrun.
5.3 Belastungsablauf
5.3.1 Platten ohne angeklebte Bewehrung
Die Platten wurden in Stufen von 10 kN je Zylinder bis zur
rechnerischen Gebrauchslast F1 nach DIN 1045 belastet. D3nn
folgten 50 000 Lastwechsel mit einer Oberlast von F1 und einer
Unterlast von 0,5 F1. Die Messungen erfo~gten nach 1 ,10, 500,
2000 und 50 000 Lastwechseln. ill<schließend wurden die Platten
in Stufen von 10 kN zu Bruch gefahren. Das rechnerische Ge
brauchsmoment der unverstärkten Platte 0-0 betrug nach /9/,
Tafel 1.4: Ms = 36,7 k~m. Unter Berücksichtigung des Eigenge
wichtes ergab sich daraus eine Pressenkraft F1 = 39,5 kN.
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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5.3.2 Platten mit angeklebter Bewehru~g
Die unverstärkten Platten wurden zunächst mit der Gebrauchs
last F1 belastet, um Biegerisse zu erzeugen. Dann wurde auf
0,1 F1 entlastet. In diesem Zustand wurden die Laschen auf
geklebt.
Nach einer Erhärtungszeit von 48 Stunden wurden die Platten
in Stufen bis zur angenommenen Gebrauchslast F2 : 2 F1 bela
stet. Dann erfolgten wieder 50 000 Lastwechsel mit einer Ober
last von F2 und einer Unterlast von 0,5 F2. Anschließend folg
te die stufenweise Bruchbelastung.
Die Platten GB 1-1 und GB 1-3 versagten durch Schubbruch in
einer Schubspannweite. Gleichzeitig hatte sich in Nähe des
anderen Auflagers ein Schubriß gebildet, ohne daß ein Versagen
eintrat. Dieser Schubriß entstand unmittelbar am deQ Auflager
zugewandten Laschenende. uadurch bot sich eine Möglichkeit z~
prüfen, ob durch zusätzliche Bolzen am Laschenende die Schub
tragfähigkeit angehoben werden kann. Dazu wurde etwa 10 cm
vor dem Laschenende in jeder Lasche ein senkrechtes Loch durch
die Lasche und den Beton gebohrt. Diese Bohrungen kreuzten
den Schubriß etwa auf halber Plattendicke. Durch die Bohrungen
wurden Bolzen M16 gesteckt und die Muttern mit 240 Nm festge
zogen. Auf der Betonseite wurden quadratische Unterlegscheiben
mit 100 mm Kantenlänge und 5 mm Dicke verwendet.
Dann wurde die Plattenseite mit den Bolzen als Kragplatte er
neut bis zum Bruch belastet. Beim Versuch GB 1-3 wurden dabei
noch weitere Messungen durchgeführt, die die Versuchsbezeich
nung GB 1-3.1 erhielten.
Auf Bild 5~8 ist die Platte GB 1-1 in der Belastungseinrichtung
abgebildet.
5.4 Versuchsergebnisse
5.4.1 Meßdaten
Die vollständigen Meßdaten sind im Anhang 2 in tabellarischer
Form laststufenweise wiedergegeben. Im ~olgenden werden die
wichtigsten Versuchsergebnisse der einzelnen Platten ausgewer
tet, dargestellt und miteinander verglichen.
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- 16 -
5.4.2 Rechenwerte und Bruchlasten
Die Tabelle 5.1 enthält die maßgebenden Gebrauchsmomente,
die mit den tatsächlichen Baustoffwerten nach DAfStb-Heft
Nr. 220, Tab. 1.4 berechnet wurden. Die rechnerischen Bruch
momente ergeben sich mit y = 1,75 aus
Mu,s+L = 1,75 Ms+L = 1,75 zul M.
Für die verstärkten Platten wurde die Berechnung mit der
Nutzhöhe hm durchgeführt, die wie folgt definiert ist:
A h + AL ßLS s s ~ hm = sS
PLS As + AL ß
sS
Hierbei wurde der Querschnitt der Laschen im Verhältnis
der tatsächlichen Streckgrenzen ßLslßss von Baustahl St 37
zu Mattenstahl abgemindert. Damit beträgt der geometrische
Gesamtbewehrungsgrad
tot ;J = b hm
bzw. der mechanische Gesamtbewehrungsgrad
tot u; ßss = tot )J--ßR
wobei die Rechenfestigkeit aus der mittleren 'ivürfeldruck
festigkeit am Prüftag
2R = o,7.ßw
abgeleitet wurde.
Weiterhin wurden folgende Formeln benutzt:
Rechenwert der Schubspannung
_Q_ To =
b zm zul-r 0 = 1 0 1 1 (b) = 0,35 N/mm 2
Rechenwert der Verbundspannung in Klebschicht, im Zustand I
= Q SL
Ii LbL
damit werden die Laschen mit n-facher Dicke berücksichtigt.
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Rechenwert der Verbundspannung in der Klebschicht im Zu
stand II: =-...::::0 __
Dieser Anteil vernachlässigt den Verbundspannungsanteil der
Stabstahlbewehrung.
Damit erhält man die Gebrauchs- bzw. Bruchlast zu
F1 = zul M/a
FuR MuR/a
mit a = Schubarm = 0,88 m
Flir T 0 /T1K gilt näherungsweise
b,
damit wird T1K im Zustand II praktisch ~~abhängig von der
Laschendicke. Das steht im Widerspruch zu den Ergebnissen der
Verbundversuche.
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I Größe Einheit Platte GB I
! I 0-0 0-1 1-1 1-2 1-3 I
P.s mm2 884 1768 884 884 884 ! !
AL mm2 2020 2835 1625 ' - -
., N/mm2 35 35 34 35 ' PW 34
ßp_ N/mm 2 24,5 24,5 23,8 23,8 23,8
Sss N/mm 2 583 583 583 583 583
ßLS ~/mm2 - - 242 28 9 277
I hm mm 1 6 i 1 61 1 71 174 171 I
I tot ]J % 0,55 1 , 1 0 1 , 0 1 1 , 32 0,97
tot w - 0' 1 31 0,262 0,247 0,322 0,237 I
ms+L 0,069 0, 1 2 9 0' 1 2 3 0' 1 53 0' 11 8 I -I IMs+L=zul l-1 kNm 43,8 I
81 '9 85,6 11 0 '2 82,1
I
j1 '7 5 Ms+L=MuR kNm 76,7 143,3 149,8 192,9 143,7 i I
I 11 '7 5 Os+L=OuR kN 87,2 162,9 170,2 219,2 163,3
I To N/mm2 0,34 0,63 0,62 0,78 0,63
I Tv N/mm2 - - 0,42 0,79 0,37 i ! T1K N/mrn 2 -'
- 1 , 2 3 1 , 81 1 , 1 8 !
I
Tabelle 5.1: Rechnerische Beanspruchungen der Versuchsplatten
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I Mattei".bewehnmg
Laschenbev;ehrung
Bewehrungsgrad tot ~
\ Verstärkungsgrad n = ALßSL \ AsßSs
I FuR (M)
I FUR (Q) I \ Versuch F uv
\ ohne Bolzen mit Bolzen
Bruchart I ohne Bolzen
mit Bolzen I '
Strecklast für Laschen Matten
~ruchschubspannung lin Versuch Tou
ohne Eolzen mit Bolzen
I i Bruchverbundspannung
1vu bzw. Txu
Zustand I : ohne Bolzen
' mit Bolzen
I 1 Zustand II: ohne Bolzen
mit Bolzen
- 19 -
Einheit\
I I
--%
-
kN
kN
kN kN
-
-
kN kN
N/mm2
N/rnm2
N/rnm2
N/mm2
0-0 0-1
K 884 2K 884
- -
0,55 1,10
- (1 ,00)
88,3 166,5
- 152
88,0 156,8 - -
Stahl- Schub-fließen bruch
- -
67,5 120
0,64
Platte
1-1
K 884
5;t4x100
1 '01
0,95
171 '7
157
160,0 184,0
Schub-bruch Schub-bruch
90 130
1 '1 0 1 ,26
0,69 0,79
2,07 2,37
GB
1-2
K 884
3;t6x150
1,32
1 ,59
221,9
175
140,0 -
Verbund-bruch
-
0,94
0,88
2,00
~rrnerkung: Die bruchauslösenden Spannungen sind unterstrichen
Tabelle 5.2: Bruchverhalten der Versuchsplatten
1-3
K 884
5;t3x100
0,97
0,87
165,5
151
170 ,o 180,0
Schub-bruch Schub-bruch
90 150
1 '17 1,24
0,67 0 '71
2,20 2,33
i
I
I I \
'
I I
I I i I I
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In der Tabelle 5.2 sind Bruchlasten und -spannungen zusam
mengestellt. Die rechnerischen Biegebruchlasten FuR (M) sind
mit bilinearen Spannungs-Dehnungslinien für die Stähle und
mit dem Parabel-Rechteckdiagramm für den Beton iterativ be
rechnet worden. Die rechnerischen Bruchlasten infolge Quer
kraft FuR (Q) bzw. die Schubspannungen sind nach Rafla /7/
(s. Bild 5.16) ermittelt worden. Mit Ausnar~e der Platte GB
1-2, die als einzige durch Verbundbruch versagte, ist die
Ubereinstimmung recht gut.
Die im Zustand I berechneten Bruchverbundspannungen ner~en
mit der Laschendicke zu und erreichen beim Versuch GB 1-2
einen Maximalwert von 0,88 N/mm2• Dieser Wert liegt jedoch
noch deutlich unterhalb der bruchauslösenden Schubspannun
gen To.
Beim unverstärkten Nullversuch GB 0-0 erfolgte das Versa
gen durch Fließen der inneren Bewehrung im Bereich des vor
gekerbten Risses. Die rechnerische und die Versuchsbruch
last liegen sehr dicht beieinander.
Beim verstärkten Nullversuch GB 0-1 trat der Schubb~uch
ohne Ankündigung ein (s. Bild 5.9). In Höhe der Bruchlast
betrug die Stahldehnung im Riß ssR über 6,4 mm/m. Die Ver
suchsbruchlast liegt zwischen den rechnerischen Bruchlasten
FuR (M) und FuR (Q). Die rechnerische Schubspannung in Bruch
zustand Tou beträgt nach Tabelle 5.2 Tou = 1,14 N/mm~.
Die laschenverstärkten Platten GB 1-1 und GB 1-3 versagten
ebenfalls durch Schubbruch (s. Bild 5.10). Im Gegensatz zum
Nullversuch GB 0-1 wurde hier jedoch nicht ein Biegeriß
zum Schubriß und schließlich zur Bruchfuge. Zwar entstand
in Bruchnähe ein flach geneigter auffälliger Schubriß, der
auf den Lasteintragungspunkt zulief (s. oild 5.11). Gleich
zeitig bildete sich am Laschenende ein stark gekrümmter Riß
(im Bild 5.11 gestrichelt nachgezogen). Dieser gekrümmte
Riß entstand an beiden Laschenenden und bei den beiden Plat
ten GB 1-1 und GB 1-3 etwa gleichzeitig. Er wurde dann an
jeweils einem Ende zur Bruchfuge.
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Am anderen Ende wurden dann nach Entlastung 5 Bolzen M16
durch die Laschen und den Beton hindurchgezogen und mit
dem zulässigen Drehmoment vorgespannt. Mit diesen Bolzen
sollte einerseits der gekrümmte Riß arn Laschenende ver
dübelt und damit die Schubtragfähigkeit in diesem Bereich
erhöht werden. Andererseits sollte geprüft werden, ob
durch solche Bolzen auch die Verbundbruchsicherheit der
Laschenenden verbessert werden kann.
Nach dem Vorspannen der Bolzen wurde das Plattenteil als
Kragarrn erneut belastet. Jetzt erfolgte gleichzeitig ein
Schubversagen ausgehend vorn ersten, flachgeneigten Raupt
schubriß und ein Verbundbruch im Bereich der Laschenenden.
Der Verbundbruch der einzelnen Laschen erfolcrte im Sekun-
denabstand ohne weitere Laststeigerung. Abweichend zum
Nullversuch GB 0-1 verzweigte sich der Schubriß (s. Bild
5.12 und 5.14). Der Verbundbruch erstreckte sich vorn La
sehende bis zum Hauptschubriß (s. Bild 5.15). Die Bruch
fuge verlief ähnlich wie bei den Zugversuchen (s. Abs.
4.4.2) im oberflächennahen Beton.
Tabelle 5.2 zeigt, daß durch die Bolzen die Bruchlast deut
lich angehoben wurde. Es kann angenommen werden, daß dies
in erster Linie auf die Verdübelung des gekrümmten Risses
arn Laschenende zurückzuführen ist. Mit diesen Bolzen wur
den sozusagen die Nachteile der abgestuften Längsbewehrung
(Laschen kürzer als Matten) aufgehoben.
Auf Bild 5.16 sind die erreichten Bruchschubspannungen LOU
in Abhängigkeit vom Bewehrungsgrad tot ).l. dargestellt. Wäh
rend die Werte des Nullversuchs 0-1 und der Platten 1-1
und 1-3 ohne Bolzen in der Nähe der nach Rafla /7/ berech
neten Kurve liegen, liegen die Werte der Platten mit Bol
zen weit oberhalb der Kurve.
Bei der Platte 1-2 mit dem höchsten geometrischen und me
chanischen Bewehrungsgrad erfolgte Verbundbruch in der
Klebfuge der La~chen ohne Ankündigung während der Meßwert
aufnahme. Der Verbundbruch erstreckte sich von einem Plat
tenende bis über die Plattenmitte hin und erfolgte bei al
len drei Laschen nahezu gleichzeitig und je Lasche schlag
artig (s. Bild 5.13). http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Dieses Versuchsergebnis ist nicht leicht mit den Rechen
werten der Tabelle 5.2 in Einklang zu bringen, weil nur
die nach Zustand I berechneten Klebschichtspannungen für
diese Platte einen Maximalwert liefern, der jedoch im Ver
gleich zu den gemessenen Verbundspannungen bei den Zug
versuchen (s. Abs. 4.4.3) relativ klein ist.
5.4.3 Durchbiegungen
Die Durchbiegungen in Plattenmitte sind auf Bild 5.17 in
Abhängigkeit von der Last dargestellt. Man sieht, daß die
Durchbiegung der laschenverstärkten Platten etwa nur halb
so groß ist wie die der konventionell bewehrten Platte mit
gleichem Bewehrungsgehalt. Bei der höher verstärkten Platte
1-2 ist die Durchbiegung noch kleiner. Bei den laschenver
stärkten Platten ist auch die Durchbiegungszunahme während
der dynamischen Belastung kleiner. Die Last-Durchbiegungs
linien verlaufen bei den laschenverstärkten Platten bis in
Bruchnähe annähernd geradlinig. Der Ubergang von Zustand I
zu Zustand II ist kaum zu sehen.
5.4.4 Rißbildung
Auf Bild 5.18 ist die mittlere Rißbreite und auf Bild 5.19
die maximale Rißbreite für den Bereich des konstanten Bie
gemomentes als Funktion der Last aufgetragen.
Man sieht, daß die mittlere Rißbreite der vier verstärkten
Platten etwa gleich groß ist. Unter rechnerischer Gebrauchs
last beträgt sie i.M. 0,07 mm.
Die maximale Rißbreite unter Gebrauchslast ist bei den la
schenverstärkten Platten mit 0,14 mm deutlich geringer als
beim Nullversuch GB 0-1 mit 0,2 mm. Ir. Bruchnähe verschwin
det dieser Unterschied. Die Art der Laschenbewehrung ist
auf die maximale Rißbreite nur von geringem Einfluß.
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Auf Bild 5.20 ist die mittlere Stahldehnung EsR im Riß
als Funktion der Belastung dargestellt. Man erkennt, daß
die Entlastung der inneren Bewehrung erwartungsgemäß mi~
dem Laschenquerschnitt ansteigt.
Die Bilder 5.21 bis 5.25 zeigen den Rißverlauf im Bruch
zustand.
5.4.5 Betondehnungen
Für den mittleren Plattenbereich mit konstantem Biegemo
ment sind auf Bild 5.26 die gemessenen lli~d auf Bild 5.27
die berechneten Betondehnungsprofile für drei Laststufen
dargestellt. Die gemessenen Dehnungen entsprechen dem Mit
telwert aus jeweils 5 Setzdehnungsmessungen auf der Druck
und der Zugseite und soweit vorhanden auch auf der Lasche.
Die mittleren Betonzugdehnungen in Höhe der Bewehrung ent
sprechen auch der mittleren Stahldehnung.
Den berechneten Dehnungsverteilungen liegen bilineare Span
nungsdehnungslinien der Stähle und das Parabel-Rechteck
Diagramm für den Beton zugrunde. Die Ubereinstimmung zwi
schen Versuch und Rechnung ist recht gut. Dies gilt beson
ders auch für die Lage der Nullinie. Dieses Versuchsergeb
nis bestätigt, daß sich laschenverstärkter Beton ähnlich wie
herkömmlicher Stahlbeton verhält.
5.4.6 Laschenzugkräfte und Verbundspannungen
Beim Versuch GB 1-3 wurden auf einer Lasche im Verankerungs
bereich 14 DHS in 5 bis 10 cm Abstand geklebt (s. Bild 5.6:
Meßstellen Nr. 16-28). Aus den zu messenden Laschendehnun
gen cL sollte die Zugkraftlinie der Lasche konstruiert wer
den. Dies ist auf Bild 5.28 für drei Laststufen geschehen.
Da die Strecklast der Laschen bereits bei einer Last von
90 kN entsprechend 53% der Bruchlast err2icht wurde (s. Ta
belle 5.2), verläuft die Zugkraftlinie im mittleren Bereich
der Platte bei Annahme eines bilinearen Werkstoffve~haltens
ab dieser Laststufe horizontal. Dieser horizontale Bereich
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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wandert mit jeder Laststeigerung in Richtung zum Laschen
ende. Deshalb ist die Größe des Versatzmaßes aus den so
ermittelten Zugkraftlinien nicht ablesbar.
Aus den Zugkraftdifferenzen benachbarter Meßstellen lassen
sich nach /1/ die Verbundspannungen in der Klebschicht be
rechnen. Sie sind ebenfalls für 3 Laststufen auf Bild 5.28
dargestellt. Im Vergleich zu den Zugversuchen (s. Bild 4.9
und 4.10) sind bei dieser Platte die Verbundspannungen
gleic~~äßiger verteilt. Einzelne Spitzen hängen offenbar
mit der Rißbildung zusammen.
Die gemittelten Verbundspannungen Tm = ZL/lv~bL sind der
Querkraft nicht proportional und entsprechen daher nicht
den berechneten Werten der Tabellen 5.1 und 5.2. Die gemes
senen Verbundspannungen sind jedoch deutlich kleiner als
die im Zustand II berechneten. Hiermit wird bestätigt, daß
ein nicht zu vernachlässigender Querkraftanteil von Ver
bundspannungen längs der Stabstahlbewehrung aufgeno~~en
wird. Eine Proportionalität im Verhältnis der wirksamen
Verbundflächen ist jedoch ~icht ablesbar.
5.5 Wertung der Plattenversuche
Die Plattenversuche mit zusätzlich angeklebten Baustahlla
schen haben gezeigt, daß auch für bereits relativ hoch be
wehrte Stahlbetonplatten die Tragfähigkeit noch verdoppelt
werden kann. Obwohl die Laschenverstärkung als abgestufte
Bewehrung angesehen werden muß, ergab sich doch keine ge
ringere Schubtragfähigkeit als bei der herkömmlich und
nicht abgestuft verstärkten Referenzplatte GB 0-1.
Durch das Einziehen von vorgespannten Bolzen ist eine - in
einem Falle jedoch nur geringfügige Erhöhung der Schubtrag
fähigkeit erreicht worden.
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Wie der Versuch GB 1-2 gezeigt hat, kann bei laschenver
stärkten Tragwerken außer den beiden "klassischen" Bruch
arten des Stahlbetons Biegebruch und Schubbruch auch Ver
bundbruch in der Klebefuge eintreten. Anhand der vorliegen
den Versuchsdaten ist eine befriedigende rechnerische Be
handlung der Verbundspannungen im Bruchzustand noch nicht
möglich. Die im Zustand I berechneten Verbundspannungen
sind erwartungsgemäß zu klein. Mit ihnen kann der Verbund
bruch der Platte GB 1-2 nicht erklärt werden. Die im Zu
stand II berechneten Verbundspannungen sind deshalb zu
groß, weil hierbei die Querkraft allein der Klebschicht zu
gewiesen wird. Der Schubkraftanteil entlang der Stabstahl
bewehrung ist rechnerisch schwer zu erfassen.
Darüber hinaus dürfte die Verbundbruchgefahr nicht nur von
der Größe der Querkraft abhängen, sondern auch von der Zug
kraftdeckung durch Stäbe und Laschen und deren Verankerungs
längen.
Hinsichtlich Rißbildung und Verfor~ung verhielten sich die
laschenverstärkten Platten günstiger als die Referenzplatten.
Für die Rißbildung gilt das jedoch nur für den Gebrauchslast
bereich, in Bruchnähe versch\vinden die Unterschiede.
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
- 26 -
Literatur
/1/ Rostasy, F.S.; Ranisch, E.H.: Nachträgliche Ver
stärkung von Spannbetonbrücken im Koppelfugenbe
reich durch angeklebte Stahllaschen. In: Forschung
Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 326,
Bonn: BMV 1981
/2/ Rostasy, F.S.; Ranisch, E.H.: Einseitige Verstärkung
gerissener Xoppelfugenbereiche durch angeklebte Stahl
laschen. In: Forschung-Straßenbau und Straßenverkehrs
technik, Heft 378, Bonn: BMV, 1983
/3/ Untersuchungsbericht Nr. 82 328/Landschaftsverband
~·lestfalen-Lippe/ll..mtl. Materialprüfanstalt für das
Bauwesen, Braunschweig, 1982
/4/
/5/
" ,. Bresson, J.: L'application du beton plaque. Ann.Inst.
Techn. Bät. Trav. Pub. 349 (1977) 42-47
Macdonald, M.D.: The flexural behaviour of concrete
beams with bonded external reinforcement. Transport
and Road Research Labaratory Report 415 (1978)
/6/ Ladner, H. und lveder, Ch.: Geklebte Bewehrung im Stahl
betonbau. EHPA Bericht 206, 1981
/7/ Rafla, K.: Empirische Formeln zur Berechnung der Schub
tragfähigkeit von Stahlbetonbalken. In: Straße Brücke
Tunnel 23 (1971) 311-320
/8/ Goland, M. und Reissner, E.: The stresses in cemented
joints. In: Journal of Applied Mechanics, 1944
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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/9/ Grasser, E.: Bemessung von Beton- und Stahlbetonbau
teilen nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, DAfSt
Heft 220, 1979
/10/ Ranisch, E.H.: Zur Tragfähigkeit von Verklebungen zwi
schen Baustahl unc Beton - Geklebte Bewehrung - Diss.
TU Braunschweig, 1982
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
Tabe 1 1 e 3.1 Zusammensetzung und Eigenschaften des Betons
Zementart PZ 35 F
Zementmenge 250 kg/m 3
Wasserzementwert 0,95
Zuschlag, Sieblinie AB 1 6
Sand 0/1 rnm 25 %
Sand 0/2 rnn 1 0 %
Kies 2/8 JTI1':1 42 %
Kies 8/16 mm 23 %
Ausbreitmaß i.M. 45 cm
Frischbetonrohdichte u. ?1. 2,38 kg/m 3
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
T ab e 1 1 e 3.2 Festigkeitseigenschaften der Stähle
Stahlart/ Ist-Querschnitt Streck- Zugfestigkeit -profil grenze
A Bs
mm 2 N/mm2
K 884 44 583
4 X 100 404 242
6 X 150 945 289
3 X 1 00 325 277
4 X 150 596 233
6 X 100 598 323
Tabe 1 1 e 3.3 Eigenschaften des Klebers
Topfzeit bei 20° c Druckfestigkeit DIN 53 454
DIN 1164
Zugfestigkeit DIN 53 455
Biegezugfestigk.DIN 1164
E-~lodul
G-Modul
I Aushärtend ab
DIN 53 457
DIN 53 445
DIN 54 451
*) nach Angabe des Herstellers
Einheit
Hin.
N /mrr. 2
N/mm 2
N/mm2
N /ITL'1l2
N/mm 2
N/mm 2
N/mm2
0 c:
3z
N/mm2
658
326
393
368
315
460
l{leber
30 *)
75 *)
> 80
1 9 *)
25
5780 *)
~2500 *)
~ /70
1 0 *)
E-Modul
E
N/mm2
208 000
213 000
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
+- 2000
f--------lv=1000 ------~i--- 500 f • 50
__, !"'"'
----------------------·-
z -.roa-
n ' 2 X 5 ~ 12 III K _........_ ______________________________ ._ r I I ' I I I .-- '\
~ 0 \ I I l --s+-1--------- I I I I I I r /
I I --L--------- --- ----... z
u / Bügel f/J 5 . alle 30 cm -------------------------·-
-..
~ anbeton1eren , spater Bewehrung anschwe10en Lasche ril 4 x150 Montage erfolgte später
Mane n mm
t.
t • • • • • 0 lJ) 10 ~12 lliK 2 t. W2 TK ..-
4- • • • • •
25 DMS + + ++~+++-+-!-{
30 ++++ + + + + + + +
5 ~ 8 9 10 11 12 13 11. 15 16 17 1B - 126 25 26
J[ ·r -===-
+-l.x2St-2>0Q l.x100 l.xSO--r- 8x25 ~:: = 29
Bild 4.1: Versuchskörper Z 100/15
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
z---
\
20CO --------------------------------~ -t--~-------- 1 = 1500 ---------------,t'------ 500 ____ "r.__,t .....
y
2
2x5 ~12 lll K ~--------------------
" ;t-~----~/
~-------------------Bügel ~5 I olle 30 cm
- anbetonieren I später Bewehrung anschweißen
Maße in mm
4 W2TK
~ 31 OMS + + .... + + + + + + +
Lasche ltl 6x100
J
t ß ~
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
EF' ~r + + + + -+ + + + +++++-l-4-++-+t 15 16 11 18 n 20 21 22 23 - 133
+- I. x 50 -~------- 7 x 100 -------+--- Sx 50 ---.r--10 x20-
Bild 4.2: Versuchskörper z 150/10
•
•
\
50
... z
Montage erfolgte später
4
• • • • tJ 4112 III K • • • •
36
32 33
35
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
2000 --------------------
r-----------------------n 1'. 2x5~12IIIK ·
I I I t-"---------------------·-' .. ,..." I
I II -H----- I '- / I I I I
-7 L_ Bügel--;5 , alle u ------- - - --30 cm
z
,__ _______________________ L- ..
anbeton1eren , spater Bewehrung anschwe10en
~1\:lne in mm
2 W2 TK 2 ftß t-0
Ei='
+ + I + + + + + + + +++++t 4 5 15 OMS 6 7 8 9 10 11 12 13 - 118
-+·100+-100-t- 800 7x50 5xJJ-r
Bild 4.3: Versuchskörper 2 150/15
500
-
~
-'I<
Lasche rh 4 x 150
t ~ .-
+
~t
ß 'tt
t .. so 1
r-
I I I I 0 I I
.. z
'---- Montage erfolgte später
2
• • • • •
• • • • •
3
17 18
'[
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
350
Z150/15
300
250
200
150
100
50
0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
VerschiebLng in mm
Bild 4.4: Gemessene Verschiebungen zwischen Lasche und Beton am belasteten Laschenanfang ( Streuband aus 2 He.3st.elle:n)
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
E E
0.16
·---·-----·-0.12
0.08
O.OL.
0
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Z 150/10 ( Oberlust Z0= 160 kN )
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----- -· -- ----- ---------- - ---
Z 150/15 ( Oberlust Z0
:. 140 kN) .... - __ -_--_-_-_-_-_ -. -_ ----~ :::::-::= .. ':0'-=~------- .;;;;.:::--------------
10 100 1000 10000 100000
Last spiele (log.)
Bild 4.5: Gemessene Verschiebungen während der dynamischen Belastungsphase
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Innenseite - - Aunenseite
0 ---------------'----------1·----------JL----------L _______ _.
0 0.2 0.4 0,6 0.8 1,0
Laschendehnung in rnm/m
Bild 4.6: Laschendehnungen ambelasteten Laschenanfang beim Versuch Z 100/15
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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// 0.3 0.6 0.9
Laschendehnung in mm Im
Versuch Z 150/10
Innenseite -- AuOenseite
1.2 1,5
Bild 4.7: Laschendehnungen arn belasteten Laschenanfang beim Versuch z 150/10
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Bild 4.8: Laschenbiegung beim Versuch z 150/10 und nach Theorie jaj (stark überhöht)
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Bild 4.9: Klebschichtverbundspannungen beim Versuch Z 150/10
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Bild 4.10: Klebschichtverbundspannungen bei~ Versuch Z 150/15
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Bild 5.1: Plattenquerschnitte
GB 0-0
Bewehrung K 884
GB 0-1
Bewehrung 2 x K 884
GB 1-1 Bewehrung K 884 Laschen 5 ltl4 x100
GB 1-2 Bewehrung K 884
Laschen 3 rtJ 6x150
GB 1-3 , GB 1-3-1
Bewehrung K 884 Laschen 5 rtJ 3x'OJ
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Bild 5.2: Meßstellenplan Platte 0-0
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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L. __ _.:...+~17_:+__;_18~+~.--:1~9 _---Lt-__;;:_:20:..........r-+-r-72..;_1 ~+---::.27~-tl.-,....;;2~8 ~~__!__3;::_;;0~+~-l~-c:-.c:r--::;....;.._-l---~~~~-1.-1 --'+~----J-- 15 SOfYI - M.:·il ~ k Ii ....
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I I I I I I ~'\ I I I $ I I -Trennblech in
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Bild 5.3: Meßstellenplan Platte 0-1
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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+ 26 + 27 + 28 --=}: 29 + 30 + 41 + 42 + 1.3/ + l.l. + 45 + 55 + 56 + 57 =F 58 -+- 59 + --I 64 + ---e- 15 SDM - /lho-Osk iU1
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f2 ~ ~,rl. 50 + 60 + 61 + 62 + 63 +
2If5 -+- 16 -t--- --88 ------t------------------ 132 __ -------} _____ 88 ---t-16 +
t 11--t 10+-- --------- 298-------
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I i I 1r ~ 1- n + 23 + 2L. -t 25 -+ 36 + 37 + 38 + 39 + l,Q + 51 +I 52 + 53 + Si. + -f--
I \,[) I I I -r 1 I -
13 SDM- Melisteller
-~--------- ----------------------------------- 3l.O + Bild 5.4: Meßstellenpliln Platte 1-1
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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ßjld 5.5: Meßstellenplan Platte 1-2
15 SOM- M~Jbtellvn
15 SDt-1 - Mt:-llste>il. ,)
14 SOM - MeOstt:ll.::n
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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I I I t -
200 kN -Zyltndl'r 200kN- Zylinder
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+ 33 + 34 + 35 - 36 + 37 + 48 51 + 52 + 63 64 + 65 - 67 + ---
+- 16 f-f ----------88 ____________ }-
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ßild 5.6: Meßstellenplan Platte 1-3
15 SDt·1 - MeOstciL-n
u. SDM - ME-0 stellen
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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10 SOM - Menstellen
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I +- 19 + 20 + 21 +- 22 + 23 + 24 1 +-\37 + 38 + 39 + ~~ I i- - 9 SOM - MensteUen I I I I L
-----340-------------------------+
Bild 5.7: Meßstellenplan Platte 1~3.1
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
Bild 5.8: Versuchsaufbau
Bild 5.9: Bruchbild der Platte GB 0-1
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
Bild 5.10: Bruchbild Platte GB 1-1
Bild 5.11: verdübelung der Bruchfuge am anderen Ende von
Platte GB 1-1 durch Bolzen M16. Bei erneuter
Belastung erfolgte Verbundbruch (s. Bild 5.12)
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
Bild 5.12: Verbundbruch bei der Platte GB 1-1
Bild 5.13: Verbundbruch bei der Platte GB 1-2
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
Bild 5.14: Schubrißbildung bei der Platte GB 1-3.1
Bild 5.15: Vom Schubriß ausgehender Verbundbruch bei der
Platte GB 1-3.1
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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nach Bolzen -g' 0 ::J CO
verstärkung E <!>
~ - rechn. Linie
nach [ 71 :J .c. tX 0,5
0 0 0,5 tO 1,5 2P
Gesamtbewehrungsgrad tot. 11 [ 0/o 1
Bild 5.16: Schubspannung als Funktion des Gesamtbewehrungsgrades nach 7
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20
10
5
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/ -~ / -~-~~----_/ / . ........,..--_... -/~· ~.::::-··-
~~~~!~ 0 10 :;o so GO 70 80 90 100 110 120 130
Last F in kN
Bild 5.17: Gemessene Durchbieg~ngen in Feldmitte
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~ -~ ;t: .E
0.3 o--o GB A-·-A GB v--v GB o--.. o GB e---• GB
0.2
0,1
0
0 10 20
0-0 0-1 1- 1 1- 2 1- 3
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I 0
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/
/ /0
/0
/ ~ -------.
'
30 L.O 50 60 70 00 90 100 no 120 130 11.0 150
Lost F in ktl
ßild 5.18: Mittlere Rißbreite im Dereich konstanten Moments als Funktion der Last
, http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
0,6
0.5
O.L.
0.3
0.2
0,1
0
0
o--o G8 0-0 c.---L> GB 0-1 v--'lGB 1-1 o----o GB 1-2 •---• GB 1-3
10 20 30
0 /
t.O
0
-L ___ -----
50 00
j /
0
I I
80 90
Lost F in kN
Bild 5.19: Maximale Rißbreite als Funktion der Last
·---
1)0 110 120
- -- __ __: --- ----t
/ ;/~ ----- ----- -t;l-
.1
f
130 11.0 150 160
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
----
s
6
4
2
0
o--o GB 0-0 A-·-A GB 0-1 v--v GB 1-1
j
o---o GB 1-2 I f-- •---• GB 1-3
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-:"""'~~V,;:-.;;.; .......--: ~-··-
0 80
Last F in kN
Bild 5.20: Mittlere Stahldehnung der inneren Bewehrung im Riß als Funktion der Last
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
T (() ...-
1-
Öurs.tellung des Rift~lanes Platte 0-0
Malle in cm
-- ----- --~~-----
200 kN - Zylinder
,f2.3 +~ ~ -+ ...
200 kN -Zylinder --·--· -··---------~-------·- -- .. ··-·- ·- 308 -~------· ·--·
f( 6.7
... --~ 88- -···--·-·. -~---·-~ ..... -~---------- -------132 ~---······-----··-- --~------------ 88 --------- -+-16 +
i'-11-t-10+ .. - - .... --- --------- ---- --------- --- 298---------- ----- ···-···- -------- .... ----·- -t-10+11+
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Maße in cm
200 kN - Zylinder 200 kN -Zylinder -~ ~ - --~-~- -~~- -------------- ~-~----·-·- 308 ---------- ------~~-----------~--~---
~1'2 --~ .f3 ~4
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-+-· ~~~-- -- -~- -- ~- -~ ~--~ ----~ -~~--- -~----~~----~-· --~- -----340 --~---~-- -----~~~--------~-~-~-----~---~--- ----~--+-
I
I
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
.., ___ ----Durstellung des Ril1r:>fanes Platte 1- 1
Malle in cm
200 kN - Zylinder - ----- -------------- - --- --------~ ----------- 308 ------ ------------- ----
200 kN -Zylinder
f '---[ -----~-,------~---~ #'2 9" 4 ~3
1 I !
-r - 16 -t - -- ------ - - --sa - - ----~---- ----------------132 ------- -----+---------- 88 -----------t-16 -t-
+ 11-t10 +. ---- -- --- ---- ----- ------------- - ------- 298 ----- ----- ------------------------------~------t-10+11+
+-- -----------------------------------------340 ----------------- ------------------··------------- -- -+
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Darstellung des Rißj)lanes Platte 1- 2
Maße in cm
200 kN- Zylinder 200 kN - Z y! in der - ----- ·----- ---- ~--~~--------- 308 -------~------- ---- --~---·----~------~---
5,6
ft. -t-16-t -------- ---~ea- ----- -~1'-------------132 --------~
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8 ..-
-+-------~-· --·. ------·----~--------- ---- ------- -------------~------- 340 ·----- -----------------~---~--------+
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Darstellung des RißRianes Platte 1- 3
Ma()e in cm
200 kN - Zylinder 200 kN- Zylinder -----308 ---~-----------------~
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http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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L.O kN 78 kN '00 kN 13G l<t\J
I I I I
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GS 0-0
GS 0-1
GB i-1
Ga 1-2
G6 1-3
Bild 5.26: Profile der mittleren über die Risse hinweg gemessenen Dehnungen
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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3
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Bild 5.27: B2rechnete Dehnungs?rofile im Zusta~d II (ohne Mitwirkung)
I I : L.
Ga o- o
GB 0-1
Ga,_ 1
GB 1-2
c-e 1- 3
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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19 21 22 Z3 24 Denn men streifen auf der Lasche
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-2.0
-3.0
I F = 1COkN I Bild 5.28: Laschenzugkräfte und Verbundspannungen beim Versuch
GB 1-3 http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
A n h a n g 1
Meßwerte bei den Verbundversuchen
z 100/15
z 150/10
z 150/15
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
TAoELLE : 1 VEKSUCH . z 100/15 . ---------------------------------------------------------I LAST- I I S C H L U P F tl E S S U t,; C I,. [1-lli] I ·~ I ST U n: I 1 I 2 I 3 I 4 I 3U I 1--------------------------------------------- ---------I (J I o.o I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I l I 2li.O I o.ooo I o.ooo I -0.044 I -0.011
I 2 I 40.0 I o.ooo I -0.001 I -0.()56 I -0.022
I 3 I () 0 • () I -0.001 I -0.001 I -0.()68 I -0.034
I 4 I 80.0 I -0.001 I -Q.(J02 I -0.082 I -O.Ol•<J
I 5 I 100.0 I ·-Q.OU2 I -0.003 I -O.U95 I -U.Ob5
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I 7 I 140.0 I -0.002 I -o.oo5 I -0.129 I -0. ll H
I " I 60.0 I -0.001 I -0.003 -0.087 I - (J • (! 6 5
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I 1 (J I lll 0. 0 I -O.(JlJJ -o.no5 -0. 1 J 6 I -0. 13 4
I 1 1 I 140.0 I -u.o33 -0.005 -0.140 I -0. 14 7
I l2 l I40.u I -0.035 -0.005 -0. I4 4 -0.155
I l 3 I 14ü.U I -0.038 -0.006 -().152 -0.179
I 1 4 I 60.0 I -0.029 -0.003 -0. I 0 2 -0.106
I 1 5 I o.o I -0.021 -0. (J 0 1 -0.004 -0.059
I 16 I o.u I -0.018 -0.001 -0.002 -0.059
I 1 7 I 1 4 u.. 0 I -0.03H -0.005 -0. 1 55 -0.194
I 18 I t.u.u I -0.046 -O.u03 -0.105 -0.207
I 19 I 140.0 I -O.ü58 -0.005 -0. I 58 -0.31.9
I 20 I 16U.U I -0.062 -0.006 -0.169 -0.3 (J}
I ll I l7lJ.{) I -O.OG4 -0.006 -0.175 -0.379
I :!.L. I 180.0 I -0.067 -0.004 -0 • 1 t~ 1 -0.399
I 23 I 19U.U I -0.fJ72 0.001 -0 • I ß 6 -0. 4 24
I 2.4 I 200.0 I -0.078 0.003 -0. 1 9 2 -0.446
I lS I 210.0 I -o.o~u u.010 -0. 1 9 5 -0. 736
---------------------------------------------- ----------
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
Tt\ßLLLL: : 2 VERSUCH : z 100/15
-----------------------------------------------------------------------------I LAST- I L. STAIILVERFORHUNG lN [HH/H]
I STUFE. I kU I 5 I (, I 7 I 0 I 9 I 10 I 1---------------------------------------------------------------------------l I 0 1).0 I o.ooo o.ooo o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I I 1 20.0 I 0.003 o.oos 0.006 I 0. 00 7 I 0.007 I 0.007 I I ., 40.0 I o.oos 0.008 0.009 I 0.010 I 0.011 I 0.012 I "-
I 3 60.0 I 0.007 0.012 0.016 I 0.018 I U.U20 I 0.020 I I lt BO.O I 0.012 0.019 0.024 0. 0 2 7 I 0.031 I 0.033 I I o:; 100.0 I 0.017 0.025 0.032 0.036 I 0.042 I 0.046 I J
I 6 120.0 I 0.021 0.032 o.ot.z 0.048 I 0.057 I 0.062 I I 7 140.0 I 0.020 0.033 0.047 0.054 I 0.069 I 0.085 I I 8 60.0 I ().007 0.014 0.022 0.028 I 0.040 I 0.053 I I 9 140.0 I o.ozo 0.032 0.046 0.054 0.070 I 0.087 I I 10 14U.O 0.028 0.039 0.053 0.060 ().077 I 0.095 I I 1 1 140.0 0.020 0.031 u.050 0.059 u.078 I 0. 10 5 I I 1 2 1ldi.O u.022 0.033 0.053 0.062 L).0()4 I 0. 11 6
I 1 3 14(J.Ü 0 • () 2 2 o.u:n 0.052 0.063 0.087 I 0. 12 0
I 1 4 () u. () 0.011 0. 0 1 7 o.oJo ll.039 0.057 I 0.081
I l 5 (J.I) J.U04 0.006 0.014 0.020 ll.032 I 0.048
I l 6 o.o 0.017 o.o11 0.021 0.024 ().0]() I 0.046
I l 7 140.0 G.036 O.()Ld 0.061 0.071 0.095 I 0.126
I l [; 6U.O ().015 0.012 0.029 0.038 ().(J60 I 0.082
I 1 9 tt,o.o 0.024 u.oLu 0.051 0.063 0.093 I 0.128
I 2U 160.0 0.027 0.031 0.058 0.070 0.102 I 0. 14 0
I L 1 1 7u. o 0.028 0.033 0.060 0.074 0. 1 () 6 I 0.146
I 22 180.0 0.031 0.036 0.065 0.081 0. 114 I 0. 154
I 23 190.0 0.037 0.043 o.u75 0.096 u.127 I ü. 16 6
I 24 201.).0 0.047 0.054 0.093 0. 113 0. 13 9 I 0. 1 7 6
I 25 210.0 0.059 O.U72 0. 12 2 (J. 1 3 4 0. l 57 I 0.206
------------------------------------------------------~------------~---------
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
TAbELLE : 3 VERSUCH . z 100/15 . -----------------------------------------------------------------------------I LAST- I z I STAllLV.ERFORHUNG IN [ Ht1/li] I I STUfE I kt; I 1 1 I 12 I 13 I 1 4 I 1 5 I 16 I 1---------------------------------------------------------------------------l
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-----------------------------------------------------------------------------
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
TALELLE : 4 VEt~SUCH: Z 100/15
-------------------------------------------------------------------------------------------------I LAST- I z I STAHL VE1{f01UWNC IN [ llli I l·iJ I I ST UFL I kll I l 7 I 18 I 19 I 20 I 21 I 22 I 23 I 24 I 1----------------------------------------------------·-------------------------------------------l I 0 I o.u I o.oou I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I I 1 I 20.0 I o.o1o I ().015 I 0.020 I o.oJ1 I 0.062 I u.098 I 0.115 I 0. 11 9 I I 2 I 40.u I [).020 I 0.031 I 0.040 I 0.062 I 0. 10 9 I 0. 1 6 2 I 0. 1 9 3 I 0.213 I I 3 I 60.0 I ü.OJ2 I u.050 0.064 I o.o'J7 I 0. 161 I l).231 I 0.271 I 0.300 I I 4 I t:u.o I 0.047 I 0.070 0.090 I ().134 I 0.216 I l).305 I 0.350 I 0.334 I l 5 I ]{)().() I 0.062 I u.o~4 (;.119 I 0. 1 7 4 I 0.274 I 0.382 I 0.430 I 0.467 I I t) I 120.0 I O.OI:l2 I 0.122 0. 1 55 I 0.220 I 0.344 I 0.467 I 0.513 I 0.548 I I 7 I 140.0 I U.1(JJ I 0.153 0. 19 8 I u.29o I 0 .ld 3 I u.S49 I 0.590 I 0.624 I I 3 I bU.O I u.oss I 0.084 0. 10 4 I u. 1 56 I 0.229 0.292 I 0.305 I o.Jll1 I I 9 I 1 4 (J • 0 I 0.1U7 I 0. 163 0.20'+ I 0.302 I 0.425 o.sss I 0.591 I 0.625 I I 1 (J I 14U.O I 0. 11 u I 0.169 0.209 I 0.318 I 0.440 0.566 I 0.593 I 0.620 I I ll I 140.0 I 0. 11 7 I 0. IbO 0.221 I u.J47 I 0.457 0.577 I 0.597 I o.G20 I I l 2 I 140.0 I u. 1-2 9 I u. 19 9 0.:258 I 0. J 71 I ().471 {).586 I ().599 I 0.619 I I lJ I 140.0 I U. I 40 I 0.214 0.274 I 0.3H2 I 0.489 1).599 I 0.605 I ().620 I I 1 4 I &0.0 I o.oili I 1).121 ().153 I 0.209 I 0.276 0.323 I 0.310 I 0.312 I I 1 5 I u.o I 0.030 I 0.038 0.044 I O.tJ36 I 0.029 (J.(JJ2 I 0.009 I 0.010 I I 16 I o.o I 0.047 I 0.052 0.058 I 0.051 I ().053 ü.057 I 0.039 I u.o35 I I l 7 I 14U.O I 0. 1 6 3 I U.235 0.298 I 0.409 I 0.523 ().627 I o.o40 I 0.657 I I l 8 I bU.O I 0. 1 16 I 0. 14 7 0. 1 7 6 I 0.218 I 0.299 u.335 I 0.323 I 0.318 I I 1 9 I 140.0 I 0. 19 6 I 0.2u3 0. 31 8 I 0.418 I 0.533 0.621 I 0.624 I 0.633 I I 20 I 160.0 I 0. 2 19 I 0.293 0.352 I O.lt6U I 0.580 1).685 I 0. 69 7 I 0. 70 9 I I 2 1 l J 7 0. 0 I 0.231 I 0.309 0. J 73 I 0.4ü6 I 0.610 ll.722 I 0.738 I u.753 I I ')'I
~"- I U.:ü.(J I 0.255 I t). J 3 7 (J.395 I 0.511 I 0.637 o. 758 I 0. 774 I o. n'9 I I .n I 190.0 I 0.307 I 0.368 0.420 I 0.540 I ().670 0-799 I 0. Si 2 I 0. ~; 3 0 I I 24 I 200.0 I 1LJ4l I ().395 0.41·4 I 0.569 I 0.703 o.S41 I 0.850 I ().~74 I I 2~ I 210.0 I 0.4~5 I 0.452 o.4i;8 I U.ülO I 0. 7 54 0.897 I 0.892 I u.922 l
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
TABELLE : 5 VERSUCH . z 1 00/15" . -------------------------------------------------------------------I LAST- I z STAHL VERFOlUJU NG IN 0111/ ti 1 I STUFE I kll I 25 I 26 I 27 I 28 I 29 I 1-----------------------------------------------------------------l
0 o.o I o.ooo I o.ooo I o.ooo I Q.OOQ I o.ooo 1 :!(J.O I 0. 119 I 0. 113 I 0.019 I O.U84 I 0.075 L 40.0 I 0.218 I 0.209 I 0.063 I 0. 15 4 I u. l 7 3 3 t)t).t) I 0.306 I 0.296 I 0. 12 5 I ().223 I 0.273 ,, [().0 I 0.389 I 0. 3 77 I u. 19 3 I 0.296 I u.J70 5 10lJ.O I 0.470 I 0.456 0.264 I 0.369 I 0.465 6 120.0 I ().546 I 0.530 o.J40 I 0.444 I 0.561 7 140.0 I 0.616 I 0.598 0.418 I 0.523 I 0.653 l' () (J(J.() I 0.305 I 0.292 0. 14 d I) • 2 2 5 I 0.286 9 14U.O I 0.616 I 0.599 0.420 0.~30 I 0.647
10 14U.O 0.6US I 0.58Y 0. t, 2 6 u.532 I 0.645 l I 140.0 0.603 I 0.588 0.434 0.543 I 0.634 12 14().0 G. 59 7 I ().582 0.441 0.550 I 0.623 13 140.0 0.594 I 0.579 0.449 0.568 I 0.606 14 oO.O 0.2b9 I 0.274 0. l 71 0.254 I ().256 I 5 o.o 0.002 I o.uo1 0.002 0. 013 I -0.013 16 o.o 0.0)0 I u.024 0.024 (). 03 4 I 0.013 1 7 u,o.o d.636 I 0.6l/t 0. 4 71 0.608 I u.627 l 8 60.0 0.3U7 I 0.2t;9 (j.!SO 0. 3 1 7 I 0.224 19 140.0 0.615 I () • .595 0.467 0.646 I 0.566 20 160.D 0.6U9 I () • (, 7 0 {).539 0.730 I 0.648 :n l7U.O ().730 I u .-713 0.579 ü. 77 7 I 0.694 ~~ 2 lBu.o 0. 7 u 5 I 0.747 0.612 O.Fi15 I tJ.731 2.3 190.0 0.8()3 I 0.7ö4 ·a.649 0.857 I 0.773 24 200.0 o.t4I I O.U22 0.686 0.89d I 0. f! l 5 25 210.0 (J. s 79 I O.B64 u.734 0.940 I 0.81•3
------------------------------------------------ ------------------
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
TABELLE : 1 VERSUCH : KLEBELASCHE Z-150/10 TABELLE : 2 VERSUCH KLEBELASCHE Z-150/10
----------------------------------------------- ---------------------------I LAST- IBELAST.I SCHLUPFMESSUNG IN [~1M) I I LAST- IBELASTol SCHLUPFHol I STUFE I KN I 2 I 3 I 4 I I STUFE I KN I 36 I 1---------------------------------------------l 1-------------------------1
0 I o.o o.ooo I o.ooo I o.ooo I 0 o.o I o.ooo I 1 I 19.6 -o.oo3 I -0.002 I -0.005 I 1 19.6 I -0.006 I 2 I 39.8 -o.oo4 I -0.003 I -0.017 I 2 39.8 I -0.012 I .J I 60.2 -o.oo5 1 -0.004 I -0.030 I . 3 60.2 I -0.011 I 4 I 80.3 -o.oo5 I -0.005 I -0.045 I 4 80.3 I -0.024 I 5 I 100.4 -o.oo6 I -0.007 I -0.061 I 5 100.4 I -0.033 I 6 I 120.3 -o.oo8 I -0.009 I -0.080 I 6 120.3 I -o.044 I 7 I 140.2 -0.010 I -0.013 I -0.099 I 7 140.2 I -0.054 I 8 I 160.3 -0.014 I -0.016 I -0.120 I 8 160.3 I -o.o65 I 9 I 59.9 -.Q.010 I· -0.009 I -0.034 I 9 59.9 -0.025 I
10 I 159.9 -o:ou 1 -0.019 I -0.116 I 10 159.9 -0.064 I 11 I 160.1 -o.o19 I .,..0.020 I -0.100 I 11 160.1 -0.059 I I-2 I 160.8 -0.143•)1 -0.022 I -0.098 I 12 160.8 -0.058 I 13 I 160•0 -0.165 I -0.027 I -0.120 I 13 160.0 -o.o65 I 14 I 160.0 -o.187 I -0.039 I -0.141 I 14 160.0 -0.068 I 15 I 59.9 -0.126 I -0.022 I -0.040 I 15 59.9 -0.028 I
.> 16 I 15 7. 6 -0.198 I -0.038 I -0.130 I 16 157.6 -0.069 I 17 I 180.9 -0.210 I -0.042 I -0.153 I 17 180.9 -o.o78 I 18 I 198.4 -0.221 I -0.045 I . -0.173 I 18 198.4 -0.086 I 19 I 218.8 -0.235 I -0.049 I -0.193 I 19 218.8 -0.094 I 20 I 239.3 -0.277 I -0.053 I -0.214 I 20 239.3 -o.1o4 I 21 I 259.7 -0.460 I -0.060 I -0.239 I 21 259.7 -0.117 I 22 I 267.5 -0.558 I -0.066 I -0.255 I 22 267.5 -0.124 I 23 I 279.9 -0.669 I -0.078 I -0.284 I 23 279.9 -o. 133 I 24 I 300.3 -0. 728 I -0.199 I -0.479 I 24 300.3 -0.142 I
----------------------------------------------- ---------------------------Spröder Bruch bei 310 kN
*) Riß in der Meßstrecke
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
TABELLE . 3 VERSUCH . KLEBELASCHE Z-150 /10 . . ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
LAST- IBELAST.I STAHLVERFORMUNG IN [MM/M) STUFE I KN I 5 6 7 8 I 9 I 10 I 11 12 13 14
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0 o.o o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo 1 19.6 0.006 0.008 0.008 0.009 0.008 0.010 0.009 0.009 0.010 0.008 2 39.8 o.o11 0.015 0.016 0.017 0.017 0.018 0.017 0.017 0.018 0.017 3 60.2 0.017 0.022 0.024 0.025 0.025 0.026 0.025 0.025 0.026 0.025 4 80.3 0.023 0.030 0.033 0.035 0.035 0.036 0.035 0.035 0.036 0.036 5 100.4 0.029 0.040 0.043 0.046 0.047 0.047 0.046 0.046 0.048 0.047 6 120.3 0.038 0.053 0.059 0.062 0.061 0.060 0.058 0.058 0.060 0.059 7 140.2 0.038 0.070 0.080 0.085 0.078 0.073 0.069 0.068 o.on 0.070 8 160.3 0.048 0.101 0.118 0.117 0.095 0.088 0.085 0.086 0.095 0.112 9 59.9 0.022 0.059 0.071 0.067 0.050 0.047 0.043 0.043 0.052 0.061
10 159.9 0.051 0.117 0.141 0.135 0.104 0.098 0.093 0.093 0.104 0.125 11 160.1 0.053 0.129 0.161 0.146 0.109 0.101 0.096 0.095 0.105 0.128 12 160.8 0.025 0.144 0.205 0.161 0.116 0.109 0.103 0.100 0.108 0.127 13 160.0 0.002 0.146 0.199 0.167 0.138 0.149 0.135 0.117 0.149 0.232 14 160.0 -0.022 0.146 0.162 0.166 0.143 0.163 0.143 0.120 0.156 0.236 15 59.9 -0.033 0.082 0.077 0.097 0.085 0.100 0.086 0.069 0.093 0.133 16 15 7. 6 -0.029 0.152 0.167 0.171 0.162 0.201 0.176 0.131 0.168 0.250 17 180.9 -0.026 0.166 0.184 0.186 0.177 0.218 0.191 0.142 0.182 0.272 18 198.4 -0.025 0.179 0.200 0.198 0.189 0.234 0.208 0.153 0.195 o. 292 19 218.8 -0.025 0.192 0.215 0.211 0.206 0.260 0.249 0.169 0.212 0.314 20 239.3 -0.054 0.193 0.218 0.221 0.240 0.315 0.383 0.382 0.378 o. 397 21 259.7 -0.148 0.140 0.219 0.352 0.378 0.355 0.424 0.441 0.437 0.434 22 267.5 -0.174 0.115 0.201 0.373 0.391 0.376 0.450 0.470 0.477 0.460 23 279.9 -0.203 0.080 0.166 0.406 0.401 0.397 0.476 0.498 0.509 0.490 24 300.3 -0.214 0.057 0.229 0.431 0.421 0.427 0.513 0.540 0.565 o. 571
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
TABELLE : 4 VERSUCH : KLEBELASCHE Z-150 /10
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------I LAST- IBELAST.I STAHLVERFORMUNG IN [HM/11] I I STUFE I KN I 15 I 16 I 17 I 18 I 19 I 20 I 21 I 22 I 23 I 24 I 1-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------l I 0 o.o I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo I o.ooo o.ooo I I 1 19.6 I o.oo8 I 0.009 I 0.011 I o.o1o I 0.011 I 0.012 I 0.014 I 0.017 I 0.023 0.027 I I 2 39.8 I 0.016 I 0.017 I 0.019 I 0.019 I o.o2o I 0.021 I 0.024 I 0.030 I o. 043 0.051 I I 3 60.2 I o.o25 I o.o26 J 0.027 I o.o28 I 0.029 I 0.032 I 0.037 I 0.046 I 0.064 o.on I I 4 80.3 I 0.035 I 0.036 0.038 I 0.039 I 0.041 I 0.045 I 0.052 I 0.064 I 0.090 0.107 I I 5 100.4 I o.046 I 0.047 0.049 I 0.051 I o.o53 I 0.059 I 0.067 I 0.085 I 0.119 0.142 I I 6 120.3 I o.o6o I 0.060 0.062 I o.o64 I o.o67 I 0.075 I o.os8 I 0.111 I 0.160 0.192 I I 7 140.2 0.071 I 0.073 0.075 I o.o78 I 0.082 I 0.092 I 0.108 I 0.142 I 0.209 0.250 I I 8 160.3 0.131 I 0.122 0.109 I 0.105 I 0.106 I 0.119 I 0.142 I 0.195 I 0.305 0.352 I I 9 59.9 0.075 0.067 0.059 I o.o54 I 0.053 0.060 I 0.073 I 0.102 I 0.165 0.180 I I 10 159.9 0.153 0.137 0.120 I 0.114 I 0.116 0.132 I 0.162 I 0.232 I 0.378 o. 398 I I 11 160.1 0.166 0.143 0.123 0.118 I o. 121 0.139 I 0.175 I 0.260 I 0.412 0.419 I 1 12 160.8 0.189 0.154 0.129 0.124 I 0.128 0.150 0.198 I 0.305 0.448 0.439 I I 13 160.0 0.244 0.182 0.147 0.139 I 0.144 0.175 0.238 I 0.375 0.487 0.466 I I 14 160.0 0.252 0.189 0.154 0.148 I 0.161 0.203 0.277 I 0.427 0.514 0.460 I I 15 59.9 0.150 0.112 0.090 0.085 I 0.091 0.114 0.152 I o. 228 0.230 0.164 I I 16 15 7. 6 0.265 0.201 0.165 0.162 I 0.178 0.230 0.309 I . o. 449 0.526 0.467 I I 17 180.9 0.288 0.219 0.180 0.176 I 0.194 0.252 0.337 I 0.491 0.584 0.526 I I 18 198.4 0.307 0.234 0.193 0.189 I 0.208 0.270 0.364 I 0.529 0.635 0.575 I I 19 218.8 0.335 0.267 0.233 0.234 I 0.241 0.303 0.403 I o. 577 0.688 0.624 I I 20 239.3 0.407 0.367 0.376 0.390 I 0.376 0.393 0.489 I 0.667 0.759 0.695 I I 21 259.7 0.446 0.416 0.430 0.460 I 0.441 0.474 0.569 I 0.766 0.813 o. 776 I I 22 267.5 0.477 0.452 0.472 0.506 I 0.488 o. 541 0.630 I 0.839 0.838 o. 854 I I 23 279.9 0.513 0.490 0.512 0.549 I 0.537 0.614 0.698 I 0.886 0.964 0.975 I I 24 300.3 0.650 0.656 0.755 0.802 I 1.069 1. 118 1. 091 I 1. 226 1.242 1.195 I ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
TABELLE . 5 VERSUCH . KLEBELASCHE Z-150/10 . . -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
LAST- I BELAST-I STAHLVERFORHUNG IN [MM/11]
STUFE I KN I 25 26 27 28 I 29 I 30 31 32 33 34 35
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0 o.o o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo o.ooo
1 19.6 0.032 0.048 0.063 0.070 0.067 0.060 0.061 0.044 0.027 0.136 0.080
2 39.8 0.061 0.087 o.111 0.134 0.136 0.133 0.139 o.ll5 0.084 0.227 0.130
3 60.2 0.095 0.128 0.161 0.201 0.207 0.210 o. 222 0.189 0.150 0.318 0.183
4 80.3 0.131 0.172 0.215 o. 269 0.281 0.287 0.305 0.261 0.214 0.414 0.245
5 100.4 0.172 0.229 0.276 0.340 0.358 0.369 0.390 0.335 0.277 0.507 0.307
6 120.3 0.212 0.336 0.349 0.420 0.440 0.454 o. 477 0.406 o. 341 0.604 o. 374
7 140.2 0.276 0.415 0.409 0.500 0.525 0.540 0.563 o. 472 0.402 o. 703 0.447
8 160.3 0.352 0.501 0.480 0.585 0.616 0.630 0.648 0.541 0.469 0.802 0.526
9 59.9 0.165 0.232 0.220 o. 239 0.244 0.235 0.228 0.187 0.155 0.342 o. 211
10 159.9 0.390 0.536 0.511 0.603 0.629 0.637 0.646 0.546 0.483 0.802 0.540
11 160.1 0.409 0.548 0.525 0.613 0.636 0.642 0.643 0.541 0.479 0.805 0.554
12 160.8 0.430 0.547 0.552 0.624 0.642 0.644 0.640 0.537 0.474 0.802 0.554
13 160.0 0.447 0.546 0.591 0.647 0.658 0.652 0.640 0.543 o. 481 0.802 0.555
14 160.0 0.483 0.582 0.652 0.679 0.670 0.656 0.632 0.533 0.469 o. 779 0.549
15 59.9 0.148 0.238 0.292 0.284 0.262 0.246 0.216 0.158 0.124 0.329 0.209
16 157.6 0.495 0.589 0.658 0.683 0.670 0.656 0.628 0.532 0.467 o. 779 0.550
17 180.9 0.562 0.663 0.736 o. 770 o. 761 o. 750 o. 726 0.620 0.548 0.873 0.626
18 198.4 0.617 o. 726 0.804 o. 848 o. 842 o. 829 0.810 0.695 0.617 0.957 0.699
19 218.8 0.675 0.790 0.875 0.929 0.926 0.912 0.888 o. 763 0.685 1.040 o. 765 20 239.3 o. 757 0.876 0.962 1.020 1.014 1.000 o. 972 o. 843 o. 760 1.134 0.849 21 259.7 0.857 o. 972 1.054 1.112 1.102 1.091 1.058 o. 925 o. 838 1. 220 0.936 22 26 7. 5 0.928 1.028 1.101 1.157 1.140 1.129 1. 094 0.960 0.870 1.257 0.976 23 279.9 1.009 1.105 1.175 1.224 1.197 1.189 1.146 1. 013 0.915 1.304 1.035 24 300.3 1. 229 1.283 1.309 1.344 1.294 1.263 1. 225 1.083 0.988 1.387 1.120
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00059351 20/03/2015
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Meßwerte bei den Plattenversuchen
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