Segmentbalken mit Vorspannung ohne Verbund unter kombinierter Beanspruchung aus Torsion, Biegung und Querkraft

Die Segmentbauweise mit Vorspannung ohne Verbund findet zunehmend Anwendung im Brückenbau in Ländern wie Frankreich und den USA. Diese Methode ermöglicht die industrielle Herstellung des Brückenüberbaus unabhängig von Witterungseinflüssen und gewährleistet einen dauerhaften Korrosionsschutz der Spannbewehrung. Zudem besteht keine Gefahr des Versagens der Spannglieder durch dynamische Beanspruchung. In Deutschland wird diese Bauweise jedoch aufgrund fehlender Erfahrung in der Vorschrift für Segmentbauteile ausgeschlossen, da ungelöste Probleme hinsichtlich Trag- und Gebrauchsfähigkeit bestehen. Um diese Fragen zu klären, wurden Forschungsarbeiten durchgeführt, bei denen drei Segmentbalken mit Vorspannung ohne Verbund verschiedenen Lastkombinationen aus Biegung, Torsion und Querkraft unterzogen wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Überschreitung der Biegezugfestigkeit die Fugen schnell öffnen und die Torsions- sowie Querkraftaufnahme nur durch überdrückte Querschnittsbereiche erfolgen kann. Die Versuchskörper ermöglichten die Erzeugung verschiedener Brucharten. Durch die Anpassung der Theorie der schiefen Bruchfläche kann die Traglast von Segmentbalken mit Vorspannung ohne Verbund genau bestimmt werden. Diese Theorie weist auch auf Tragfähigkeitseinbußen im Vergleich zu monolithischen Balken hin, verursacht durch das Nichterreichen der Fließgrenze der Spannstähle und das Aufklaffen des Fugenquerschnitts im Bruchzustand. Eine