Ein Großversuchsstand als Alleinstellungsmerkmal im Forschungsbereich Materialermüdung
Großversuchsstand Universität Hannover
Ein Großversuchsstand als Alleinstellungsmerkmal im Forschungsbereich Materialermüdung
- Fakten
- Essay
Bauwerk:
- Bauwerkstyp:
- Forschungseinrichtung
- Baujahr:
- 2013 - 2014
- Lage:
- Hannover Marienwerder, Merkurstraße 11
- Konstruktion:
- Spannfeld (Strong Floor) in Stahlbeton und Aufspannwand in Spannbeton, Halle Stahltragwerk mit Sandwichelementbekleidung
- Abmessungen:
Spannfeld: 15,0 x 17,95 m
Höhe Aufspannwand: 3,0 m
Höhe Federkeller: 3,7 m
Halle: 20,0 x 25,0 x 7,0 m
- Inbetriebnahme:
- 2014
Tätigkeiten:
- Objekt- und Tragwerksplanung Lph 3 - 8
Versuchsstand Großgerät
Das Institut für Massivbau der Leibniz Universität Hannover erforscht schwerpunktmäßig das Ermüdungsverhalten von Materialproben und Bauteilen. Zur Prüfung von großen Bauteilen ist ein neues Großgerät gebaut worden, bei dem die Lasterzeugung statt durch Hydraulikzylinder mithilfe von Unwuchterregern erfolgt. Durch die Ausnutzung der dynamischen Eigenschaften des Bauteils können hohe Beanspruchungen bei minimalem Energieaufwand erzeugt werden. Aufgrund der hohen dynamischen Beanspruchungen bei den Versuchen wurde die Errichtung eines massiven Versuchsstandes erforderlich, der perspektivisch eine sehr flexible Nutzung gewährleistet.
Aufbau Großgerät
Der Versuchsstand besteht aus einem Aufspannfeld (strong floor), einem darunter liegenden Federkeller und einer Aufspannwand als Spannbetonkonstruktion. Das Aufspannfeld ist als eine 1,50 m dicke Stahlbetonplatte mit einem T-förmigen Grundriss ausgeformt und wurde wie der Federkeller schlaff bewehrt ausgeführt. Auf dem Spannfeld sind im Abstand von 1,00 m Spannschienen angeordnet, um die Versuchsaufbauten flexibel aufbauen und verankern zu können. Der Versuchsstand ist flach gegründet und wurde von den anderen Bauwerksteilen entkoppelt, um die Übertragung von Schwingungen aus den Ermüdungsversuchen zu verhindern.
Versuchsdurchführung
Für die Versuche werden die Versuchsaufbauten direkt auf das Aufspannfeld montiert. Die dynamische Kraft, mit der die Probekörper belastet werden, wird durch Unwuchterreger erzeugt. Mit dem konzipierten Spannfeld sollen die Ermüdungsfestigkeiten von unterschiedlichen Baustoffen und Bauteilen untersucht werden, da im Bereich hoher Lastwechselzahlen (N>107) kaum Erkenntnisse vorliegen. Es können Belastungsfrequenzen von bis zu 25 Hz erzeugt werden. Aufgrund der Größe des Spannfeldes und der Aufspannwand ist es mit der Anlage möglich, 1:1 Ausschnitte von Windenergieanlagen, Eisenbahnbrücken oder großen Bauteilen wirklichkeitsnah zu prüfen.
Prüfhalle
Die Prüfhalle bildet die räumliche Hülle um den Versuchsstand. Die großen Toranlagen wurden so angeordnet, dass eine maximale Flexibilität beim Transport der Prüfkörper zum Großgerät gegeben ist. Um auch großformatige und schwere Bauteile in der Halle optimal positionieren zu können, ist in deren Stahlkonstruktion eine Kranbahn mit einem 20-t-Kran integriert.