Versuche zum dynamischen Verhalten teilweise vorgespannter Leichtbeton- und Betonbalken

Neue Materialien wie Leichtbeton und neue Technologien wie Vorspannung ermoeglichen den Bau ausgesprochen schlanker Bauwerke, die leicht in Schwingungen mit grossen Amplituden versetzt werden koennen. Im Rahmen des Forschungsprojektes "Dynamisches Verhalten von Leichtbeton- und Betonbalken" wurden am Institut fur Baustatik und Konstruktion der Eidgenoessischen Technischen Hochschule Zurich (ETH Zurich) an je einem vorgespannten Leichtbeton- und Betonbalken Versuche durchgefuhrt. Diese Versuche erganzen eine erste im Jahr 1979 abgeschlossene Versuchsreihe an nur schlaff bewehrten Leichtbeton- und Betonbalken. Die im vorliegenden Bericht beschriebenen Versuche hatten zum Ziel, den Einfluss des Vorspanngrades, der Rissbildung und der Beanspruchungshoehe auf die dynamischen Eigenschaften wie Biegesteifigkeit, Eigenf- quenz und Dampfungsverhalten von voll und teilweise vorgespannten Leichtbeton- und Betonbalken im qua- elastischen Beanspruchungsbereich zu untersuchen. Ferner sollte ein Vergleich zwischen Leichtbetonbalken und analogen Betonbalken gemacht werden. Die untersuchten Leichtbeton- und Betonbalken wiesen eine Lange. von 8.4 m und einen Rechteckquerschnitt von 0.4 m Breite und 0.24 m Hoehe auf. Die dynamischen Eigenschaften der als einfache Balken gelagerten und vorspannbaren Trager wurden anhand einfacher Ausschwingversuche ermittelt. Die Anregung erfolgte mit einem servohydraulisch gesteuerten Schwinger in Balkenmitte. Mit Hilfe einer statischen Belastungseinrichtung konnte zudem die Biegesteifigkeit bei statischer Relativbeanspruchung gemessen werden. Das Versuchs programm umfasste bei bei den Balken vier Phasen: In der Phase 1 wurden die Balken mit einer reduzierten Spannweite von 1 = 5.04 m und auskragenden Enden von je 1.68 m im voll vorgespannten Zustand gepruft. Mit Hilfe von sechs geraden, nicht injizierbaren Spannstaben konnte eine veranderbare zentrische Vorspannkraft aufgebracht werden.