Prüfmaschine

Bau einer neuen Prüfmaschine zur Durchführung von Großversuchen

Die gewünschte Großprüfmaschine sollte im bestehenden Baustoffkundelabor aufgestellt werden. Dieses war jedoch nicht für eine derartige Nutzung ausgelegt. Deshalb mussten größere Umbaumaßnahmen in dem Gebäude vorgenommen werden.
Damit die Beanspruchungen aus der Prüfmaschine in das Fundament eingeleitet werden konnten, war es erforderlich hierfür ein komplett neues Spannfeld zu erstellen. Die besonderen Umstände, dass die Baumaßnahme in einem geschlossenen Gebäude mit empfindlichen, fest verankerten Prüfmaschinen abgewickelt werden musste, erforderte den Arbeitsbereich staubdicht gegenüber dem Rest des Gebäudes abzudichten.

Nachdem der Arbeitsbereich staubdicht eingepackt war, konnte mit den eigentlichen Bauarbeiten begonnen werden. Bevor jedoch das Fundament angegangen wurde, musste der Fußbodenbelag entfernt werden. Im Bereich des neuen Fundamentes wurden die Fliesen mit einem Trennschneider aufgetrennt und mit einem Minibagger herausgerissen. Sämtliche Schneidarbeiten wurden von der Firma Schmid Günther GmbH ausgeführt. Die Abbruch und Betonierarbeiten erledigte die Firma Marcus Riedelsheimer GmbH.



Nachdem diese Vorarbeiten abgeschlossen waren, konnte mit dem Abbruch des bestehenden Fundamentes auf einer Länge von 12,50 m und einer Breite von 2,80 m begonnen werden. Um die Bodenplatte nicht mühsam heraus zu brechen wurde der Beton mit mehreren Schnitten in kleinere Blöcke von ca. 3,15 x 1,40 m zerteilt und mit einem Stapler herausgehoben.


Mit Beendigung sämtlicher Abbrucharbeiten wurde nahtlos mit den Armierungsarbeiten für die neue Bodenplatte begonnen. Bei der Bodenplatte handelt es sich um ein schlaff bewehrtes Fundament. Insgesamt wurden ca. 32 Tonnen Bewehrungsstahl verlegt. Zusätzlich wurden noch 4 Reihen Halfenschienen HTA 72/48 A à 12 m und 2 Reihen Halfenschienen HTA 52/34 A à 11 m verlegt. Die Halfenschienen bieten die Möglichkeit, Auflager im gesamten Bereich des Fundamentes in jedem beliebigen Abstand zu verankern. Zusätzlich können noch weitere Rahmen montiert werden, z.B. wenn mehr als zwei Prüfzylinder erforderlich wären. Darüber hinaus dienen die inneren Halfenschienen als Führung für Loren, um Prüfkörper unter die Maschine zu schieben.

Mit Abschluss der Bewehrungsarbeiten wurde unverzüglich mit den Betonierarbeiten begonnen. Verwendet wurden insgesamt 21 m Beton B35.

Damit waren schließlich alle erforderlichen Umbaumaßnahmen abgeschlossen und es konnte mit der Montage des Prüfrahmens begonnen werden.

Dabei erschwerten die beengten Platzverhältnisse den Aufbau des Prüfrahmens erheblich. Teilweise wurden die einzelnen Teile des Prüfrahmens mit "abenteuerlichen Hilfsmitteln" montiert.
Die gesamte Stahlkonstruktion des Prüfrahmens ist so konstruiert, dass sie fast rückstandslos abgebaut werden kann.
Der Rahmen besteht aus zwei identischen Portalen mit einem lichten Abstand der beiden Portale von 3 m. Die beiden Portale bestehen ihrerseits aus zwei Stahlstützen, an denen ein Querträger befestigt ist.
Die Querträger können in Schritten von 60 mm in ihrer Höhe verfahren werden, so dass Versuchskörper mit den unterschiedlichsten Höhen geprüft werden können. Die größtmögliche Höhe liegt bei ca. 1,50 m.

An den Querträgern ist der insgesamt rund 4,70 m lange Hauptträger montiert, der aus zwei massiven Stahlrechteckhohlprofilen besteht. Im Zwischenraum dieser Stahlrohre sind die beiden Prüfzylinder montiert. Die beiden Hydraulikzylinder besitzen jeweils eine maximale Prüfdruckkraft von 45 Tonnen. In Längsrichtung des Hauptträgers können die Zylinder frei verfahren werden. Dies ermöglicht dem Kompetenzzentrum Konstruktiver Ingenieurbau (KKI) Prüfkörper mit einer Gesamtlänge von 12 m unter Drittelspunktbelastung zu prüfen.

Die beengten Platzverhältnisse in dem Labor erforderten eine zusätzliche und außergewöhnliche Konstruktion für den Prüfrahmen. Durch die geringe Breite des Labors ist die maximale lichte Weite der Stützenportale auf 1,37 m begrenzt. Dies würde bedeuten, dass lediglich Versuchskörper mit einer maximalen Breite von 1,37 m geprüft werden könnten. Die Besonderheit dieser Prüfmaschine ist die Auskragung des Längsträgers an einer Seite von 1,00 m. Dadurch kann einer der beiden Zylinder aus dem Zwischenbereich der Portale geschoben werden und damit Versuchskörper mit einer Breite von mehr als 1,37 m geprüft werden. Dies macht die Prüfmaschine wahrscheinlich einzigartig in der Welt.

Konstruktion, Herstellung und Montage dieses Prüfrahmens mit Hydraulik und Steuerung wurden realisiert von der Firma BC-TestTec GmbH, Unlingen.