Erhöhung der Verbundtragfähigkeit von nachträglich aufgeklebten Lamellen durch Bügelumschließungen

Bei nachträglicher Bauteilverstärkungen mit CFK-Lamellen ist das Lamellenende nach geltender Zulassung durch eine äußere Umschließung durch Stahlbügel oder CF- Gelegeumschließung gegen Lamellenentkopplung (LEK) zu sichern. Bei LEK- Erscheinungen wird durch die Entkopplungsbehinderung der Umschließung ein passiver (selbstinduzierter) Anpressdruck aufgebaut, der traglaststeigernde Wirkung hat. Innerhalb dieser Arbeit wurde die Traglaststeigerung in Abhängigkeit unterschiedlicher Umschließungsmaterialien und Geometrien untersucht und abgebildet, sowie für die Bemessung ein Ingenieurmodell entwickelt. Im Gegensatz zur einbetonierten Bewehrung, tritt bei CFK- LEK sowohl eine horizontale wie auch vertikale Verschiebung der Lamelle auf, verursacht durch die verbleibenden Zuschlagskörner in der Klebstofffuge. Wird die vertikale Verschiebung der Lamelle durch Umschließungsbügel behindert, baut sich der passive Anpressdruck auf, was zu einer Steigerung der Lamellenzugkraft, infolge der erhöhten Reibung im Riss führt. Beim passiven Anpressdruck hängt die Rissöffnungsarbeit und damit die Normalspannung die auf die Lamelle wirkt von der Rissöffnung w ab. Mit steigender Rissöffnung w nimmt die Normalspannung zu. Insgesamt wurden drei Versuchsserien durchgeführt. In der ersten, wurde über Zugversuche die Rissöffnungsbehinderung unterschiedlicher Umschließungsarten ermittelt und es konnten Kennlinien aufgestellt werden, die den Zusammenhang zwischen Rissöffnung w und Zugkraft Fu darstellen. In der zweiten Serie, den Verbundversuchen wurde über teilweise vorgespannte Tellerfederpakete der Anpressdruck Fap, bei entstehender Lamellenentkopplung auf die Lamelle aufgebracht und die Steigerung der Lamellenzugkraft Fl infolge des Anpreßdrucks ermittelt. Es konnte ein direkter Zusammenhang zwischen dem Anpressdruck Fap und der Lamellenzugkraft Fl gefunden und abgebildet werden. Über abschließende Bauteilversuche wurden die Ergebnisse auf Baukörper mit praxisüblichen Abmessungen übertragen.