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Datenstand vom: 11.12.2017
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CD-Labor für Lebenszyklusbasierte Robustheit von Befestigungssystemen

Thema sind Befestigungssysteme (Dübel) und ihr Langzeitverhalten in Beton: Physikalische, mechanische und chemische Einflüsse und deren Auswirkungen werden systematisch erfasst. Ziel sind experimentell abgesicherte Vorhersagemodelle für die Alterung und Degradation sowie die Quantifikation der Prognosequalität.

Unter Lebenszyklusrobustheit versteht man die Fähigkeit eines Befestigungssystems, seine Funktion über die gesamte Lebensdauer zu erfüllen – trotz ablaufender Alterungs- und Schädigungsprozesse und unter Einhaltung des geforderten Sicherheitsniveaus.
Dazu setzt dieses CD-Labor auf ein Wechselspiel aus Experiment und Simulation: Die maßgebenden mechanischen, physikalischen und chemischen Einflussgrößen auf die Lebenszyklusrobustheit werden systematisch durch speziell entwickelte experimentelle Untersuchungen erhoben, auf deren Basis dann Methoden für eine Modellierung am Computer entwickelt werden können.

Der experimentelle Teil dieses Labors befasst sich mit der genauen Analyse der einzelnen Bestandteile gängiger Befestigungssysteme (Beton, Kleber, Dübel), deren wechselseitigen Interaktion und der Änderung der Charakteristika mit Einflüssen wie Alterung, Chlorideintrag oder Witterung. Hierzu ist ein umfassend ausgestattetes Experimentallabor erforderlich, welches unter anderem mit einer 3-axialen servo-hydraulischen Prüfmaschine, Standardprüfmaschinen zur Materialcharakterisierung, einer Klimakammer, einer Testkammer für zerstörende Prüfungen unter geänderten Temperaturbedingungen sowie berührungsfreien bildgebenden und traditionellen Messsysteme ausgestattet ist.

Die Ergebnisse der experimentellen Beobachtungen bilden die Basis für die Kalibrierung und Validierung numerischer Simulationen, die wiederum zur Auslegung vertiefender Experimente dienen. Ziel ist es, die Grundlagen für die numerische Simulation der Lebensdauer von Befestigungs-systemen zu entwickeln, die auch seltene Kombinationen von Umwelteinwirkungen, Lastkombinationen und Materialeigenschaften berücksichtigen kann. Ein typisches Beispiel wäre die Bestimmung der Tragfähigkeit und Restlebensdauer einer aufgrund langjähriger Chloridbelastung korrodierten Fassadenbefestigung, die einem Jahrhundertsturm ausgesetzt ist. Hierzu muss die Unsicherheit in allen Eingangswerten über Streubänder und Verteilungsfunktionen beschrieben, deren statische Abhängigkeit charakterisiert und die Auftretens-wahrscheinlichkeit unterschiedlicher Szenarien erfasst werden.
Dadurch kann die Wechselwirkung zwischen Dübel und Beton (Strukturantwort) präzise prognostiziert werden – vom Installationszeitpunkt bis zum Ende der Lebenszeit. Auf dieser Grundlage können nicht nur neue Befestigungs-systeme entwickelt werden, sondern auch die Sicherheit von Befestigungssystemen in bestehenden Bauten bewertet werden.

Leitung

DI Dr. Roman Wan-Wendner

Universität für Bodenkultur Wien

Institut für Konstruktiven Ingenieurbau

Peter-Jordan-Straße 82

1190 Wien

T: +43 1 47654-87521

roman.wendner(at)boku.ac.at

Details

Laufzeit: 01.01.2014 - 31.12.2020

Unternehmenspartner:

Hilti AG, fischerwerke GmbH & Co. KG

Thematischer Cluster:

Nichtmetallische Werkstoffe

http://www.baunat.boku.ac.at/cdlabor.html