Tragsicherheitsnachweise

Tragsicherheitsnachweise werden in der Regel auf rechnerischem Weg geführt. Bei bestehenden Bauwerken und Bauteilen stößt der theoretische Ansatz jedoch oft an seine Grenzen. Soll zum Beispiel die Nutzlast erhöht werden, fehlen die Bestandsunterlagen, ist der Lastweg unklar oder hat das Tragwerk Schäden, können nur Experimente weiterhelfen. Sie zeigen die physikalische Wirklichkeit – im Gegensatz zu Rechnungen, deren Ergebnisse auf Annahmen beruhen. Der experimentelle Nachweis wird dabei genauso wie die statischen Berechnungen mit den genormten Teilsicherheitsbeiwerten geführt.

Belastungsversuche analysieren den aktuellen Zustand eines Bauwerkes oder Bauteiles. So sichern sie nicht nur die Entwicklung neuer Produkte ab und verkürzen den Weg zur Serienreife, sondern sie ermöglichen auch den direkten experimentellen Tragsicherheitsnachweis. Belastungsversuche

• zeigen vorhandene Reserven sowie die effektive Tragsicherheit
• stützen die Berechnungen und decken auch verborgene Schäden und Mängel auf
• können kurzfristig, flexibel und mit nur minimalen Betriebseinschränkungen angewendet werden
• liefern das Ergebnis unmittelbar und ermöglicht eine objektive, schnelle Zustandsbeurteilung
• dienen als Entscheidungsbasis über Baumaßnahmen und mögliche Alternativen

Erfolgsaussichten

Das Diagramm zeigt vereinfachend das grundsätzliche Potential von Belastungsversuchen: die gemessen Reaktionen sind kleiner als die rechnerisch prognostizierten und die Versuchsziellast wird ohne Überschreiten eines Grenzkriteriums erreicht. Als Konsequenz können wir empfehlen, den nachgewiesenen Zuwachs ΔQd z. B. für eine Nutzlasterhöhung zu verwenden.

Steigerungspotenzial der Nutzlast durch Belastungsversuche (Torte = Gesamttragfähigkeit einer Massivdecke)

Aus unserer langjährigen Erfahrungen betragen die Zuwächse meist 30-50% und können in Ausnahmefällen auch über 100% betragen (s. Abbildung). Große Tragreserven sind meist dann vorhanden, wenn die rechnerische Beurteilung auf Annahmen beruhte, die sehr auf der sicheren Seite gelegen haben.

s.a. Gutermann, M., Malgut, W.: „Experimentell gestützter Tragsicherheitsnachweis von Massivdecken – Erfahrungen, Potenzial und Grenzen“. In: Tagungsband zum 12. Symposium Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen, 01.06.2023 in Dresden, S. 6 – 16. ISBN 978-3-86780-740-1, Download Tagungsband).

Mit Belastungsversuchen wird nicht nur die Tragsicherheit kontrolliert. Ein individuell abgestimmtes Messkonzept liefert Informationen z. B. über Durchbiegung, Rissbreitenveränderung oder Dehnung, so dass die Gebrauchstauglichkeit ebenfalls nachgewiesen ist. Eine Dauerbelastung überprüft das konstante Tragverhalten über die Zeit, das jedoch nur für den aktuellen Bauzustand gültig ist. Er muss gegebenenfalls regelmäßig kontrolliert werden oder mit geeigneten Maßnahmen für den Restnutzungszeitraum erhalten bleiben.