Vorgespannte Trockenfugen für modulare Brücken unter zyklischer Belastung

Abstract Modulares Bauen mit Betonfertigteilen gewinnt in den letzten Jahren verstärkt an Bedeutung. Aktuelle Entwicklungen in Praxis und Forschung untersuchen das Fügen der einzelnen Module völlig ohne Ortbeton, Vergussmörtel, Klebung oder Schubnocken. Eine Möglichkeit zur Kraftübertragung bietet das Aktivieren der Oberflächenreibung mittels Vorspannung. Während die Schertragfähigkeit maßgeblich vom Haftreibungsbeiwert abhängt, ist die Biegetragfähigkeit an die Dekompression der Trockenfuge gebunden. Aus statischer Sicht ist die wirklichkeitsnahe Beurteilung der Oberflächentopographie essentiell. In der DIN EN 1992‐1‐1 wird diese in vier Stufen von sehr glatt bis verzahnt eingeteilt, wodurch die Vielzahl an unterschiedlichen Oberflächenqualitäten nur grob abgebildet wird. Darüber hinaus ist die uneingeschränkte Übertragbarkeit des Coulombschen Reibungsgesetzes auf den Beton, vor allem bei höheren Druckspannungen in der Fuge, zu überprüfen. Zwei nennenswerte Anwendungsfelder des modularen Bauens stellen Brückenbauwerke und Windenergieanlagen dar. Beide Bauwerksgruppen unterliegen vorwiegend nichtruhenden Belastungen, welche ermüdungsrelevante Beanspruchungen im Kontaktbereich hervorrufen. Um dauerhafte, ermüdungsresistente und sichere Bauwerke zu errichten, müssen die maßgeblichen Beanspruchungscharakteristika sowie deren Auswirkungen auf die Kontaktoberfläche und die Betonmatrix identifiziert und untersucht werden.