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Zusammenfassung Ein geklebter Fassadenanschluss wird vornehmlich durch Temperatur- und Windeinwirkungen beansprucht, sodass im Grenzzustand der Dauerhaftigkeit nicht von einem quasistatischen Lastfall ausgegangen werden kann. Der natürliche Verlauf der Außenlufttemperatur und des Windes führen folgerichtig zu einer zyklischen Belastungssituation der Gebäudehülle. Während die Effekte aus zyklischen Windeinwirkungen für Stahlbauteile vernachlässigbar sind, können sie für das Tragverhalten von Klebschichten, aufgrund der Viskoelastizität, einen wesentlichen Einfluss haben. Aus diesem Grund werden realistische Beanspruchungsszenarien für geklebte Trapezprofilanschlüsse auf Basis gemessener Wind- und Temperaturdaten in Form von Beanspruchungs-Zeit-Funktionen abgeleitet. Ziel ist die Entwicklung einer Methodik zur Betriebsfestigkeitsprüfung von Stahlklebverbindungen. Zur Gewährleistung der Anwendbarkeit des zu entwickelnden Verfahrens wird eine effektive Versuchszeitverkürzung durch das Zeit-Temperatur-Superpositions-Prinzip sowie Methoden zur Vereinfachung der Beanspruchungs-Zeit-Funktionen erzielt. Im Anschluss werden vier Lastnachfahrversuche durchgeführt, die lediglich zu einer Teilschädigung der Klebschicht führen. Die quasistatische Resttragfähigkeit beträgt circa 70 % der Zugfestigkeit, welche an ungeschädigten Prüfkörpern bestimmt werden kann.

Für die Bemessung lastabtragender Klebverbindungen im Fassadenbereich ist zu beachten, dass die Windbelastungen auf den Bauwerksoberflächen sowohl zeitlich als auch räumlich veränderlich sind. Während für übliche Fassadenanschlüsse eine Bemessung mit charakteristischen Extremwerten ausreichend ist, muss beim Einsatz von sowohl höhermoduligen (z. B. Acrylat) als auch niedrigmoduligen (z. B. Polyurethan) Klebstoffen, die beide ein zeit- und temperaturabhängiges Materialverhalten aufweisen, eine vollständige Beschreibung dieser zeitbezogenen Lasteinwirkungen erfolgen. Nur dadurch wird letztlich die erforderliche betriebsfeste Auslegung eines geklebten Fassadenanschlusses ermöglicht. Im vorliegenden Beitrag wird die Ermittlung von zeitbezogenen Lasteinwirkungen und die Berechnung der daraus resultierenden Beanspruchungs-Zeit-Funktionen infolge von natürlichen Windeinwirkungen auf Basis von Windkanalversuchen und Windstatistik thematisiert. Anhand geeigneter Zählverfahren und unter Berücksichtigung von klebstoffspezifischen Materialeigenschaften wird exemplarisch aufgezeigt, inwiefern unterschiedliche Fassadenpositionen und Windeigenschaften für die Auslegung von geklebten Fassadenanschlüssen von Bedeutung sind.

Zusammenfassung Die Klebtechnologie bietet innovatives Potenzial für den Stahlbau hinsichtlich Produktivität, Ressourceneffizienz, materialgerechtes Konstruieren und architektonischer Gestaltungsmöglichkeiten. Auf Grundlage einer Pilotanwendung, des geklebten Fassadenanschlusses, werden die Einflüsse auf das Tragverhalten bei zyklischer Beanspruchung untersucht. Aufgrund der Viskoelastizität von Klebschichten wird ein grundlegend unterschiedliches Verhalten im Vergleich zu Stahlbauteilen erwartet. Zur Bestimmung der Einflüsse werden Versuche an zyklisch belasteten Standardprüfkörpern durchgeführt, wobei Einflüsse aus Mittelspannung, Temperatur und Prüffrequenz studiert werden. Im Allgemeinen kann eine Abnahme der Dauerfestigkeit geklebter Stahlbauteile bei Zunahme der Mittelspannung beobachtet werden. Ebenso zeichnet sich der negative Einfluss erhöhter Temperaturen auf das Tragverhalten der geklebten Prüfkörper ab, wobei die Sensitivität vom verwendeten Klebstoff abhängig ist. Für den geklebten Fassadenanschluss werden Wöhlerlinien mit Hilfe von bauteilähnlichen Prüfkörpern abgeleitet.

In comparison to classic strengthening methods of fatigue-damaged steel structures, adhesively bonded CFRP lamellas show several advantages. Compared to bolted reinforcement measures and the drilling of the crack tip, crosssectional weakening is avoided. Heat-induced, negatively acting residual stresses and distortions, usually occurring during repair welding, can also be excluded. Therefore, the effectiveness of adhesively bonded CFRP lamellas to enhance the remaining lifetime of fatigue damaged steel structures is examined in a German research project. Selected results are presented in this paper. To characterize the steel, CFRP and adhesive materials, different tests on small scale specimens are carried out. With the help of fatigue tests on CT-samples the remaining fatigue lifetimes of specimens strengthened with adhesively bonded CFRP lamellas is compared to the remaining lifetimes of specimens strengthened by established methods such as drilling the crack tip and repair welding. Based on the evaluation of the crack propagation after the rehabilitation measures, the great potential of adhesively bonded CFRP reinforcements can be deduced. By prestressing the lamellas, the remaining lifetime can generally be increased further. The combination of adhesively bonded CFRP lamellas together with established rehabilitation methods shows a particularly high positive influence on the remaining lifetime of the CT-specimens.