Wie verhält sich ein Stahlbetonbalken mit Vorspannung?
Um das Verformungsverhalten eines (von insgesamt vier) vorgespannten Stahlbetonbalkens zu untersuchen, wurde am 10.12.2014 in der Maschinenhalle des Fachbereichs Bauwesen ein Demonstrationsversuch an einem 6 m langen Spannbetonbalken durchgeführt. Dieser Biegebalken ist Bestandteil eines wissenschaftlichen Master-Projekts, bei dem der Studierende Christian Hammer den Einfluss verschiedener Vorspanngrade auf die Verformung untersucht und die Versuchsergebnisse mit unterschiedlichen Rechenansätzen vergleicht.
Studierende des Bachelor- und des Masterstudiengangs Bauingenieurwesen waren zahlreich vertreten und beobachteten mit großem Interesse – jedoch aus sicherer Entfernung – den Versuch. Für vorweihnachtliches Ambiente sorgte die Fachschaft Bauingenieurwesen, die sich mit großem Engagement, insbesondere dem Ausschank eines wohltuenden Heißgetränks, einbrachte. An dieser Stelle sei ebenfalls den Mitarbeitern des Labors unter der Leitung von Prof. Breitbach gedankt, die den Aufbau des Versuchs sowie dessen reibungslose Durchführung ermöglichten.
Nach einem kurzen Überblick zum Thema Spannbeton durch Prof. Zeitler und der Vorstellung des Versuchs ging es los: Der mit 8 Spannlitzen gefertigte und einer Druckkraft von 45 t
„vorgedrückte“ (bzw. vorgespannte) Balken wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 kN/min bis zur maximalen Kraft von 165 kN (ca. 16,5 t) belastet. Gemessen wurden dabei Durchbiegung, Verdrehung am Auflager und die Dehnung über die Querschnittshöhe. Ein erstes Aufreißen des Querschnitts in Feldmitte trat nach einer Belastung von etwa 95 kN ein.
Zu beobachten war dabei die nun schneller zunehmende Durchbiegung bei gleichbleibender Belastungsgeschwindigkeit, was den Studierenden anschaulich den Einfluss der – für den Verbundwerkstoff Stahlbeton typischen – Rissbildung und der daraus resultierenden Steifigkeitsabnahme näherbrachte.
Höhepunkt des Nachmittags war jedoch ein von Prof.
Zeitler und Frau Schwetz organisiertes Gewinnspiel, bei dem es abzuschätzen galt, wie groß die Durchbiegung des Balkens in Feldmitte unter maximaler Belastung ausfallen wird. Zu gewinnen gab es ein Fachbuch zum Thema Spannbeton. Mit der Schätzung von 17,3 mm legte Frau Wagner, eine Studentin des ersten Semesters, souverän eine Punktlandung mit einer überzeugenden Genauigkeit von einer Nachkommstelle hin und sicherte sich so den Buchpreis.
