Für die regelgerechte und schadenfreie Herstellung von Stahlbetonbauwerken müssen bei Planung und Ausführung die besonderen Eigenarten dieses Baustoffes berücksichtigt werden. Im ersten Teil des Buches werden daher zunächst Herstellungsfehler und zu Schäden führende stofflich-physikalische Zusammenhänge vorgestellt. Der zweite Teil behandelt an praktischen Beispielen statisch-konstruktive Schadensursachen, ihre Sanierung oder Vermeidung.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Arbeit wird ein praxistaugliches, makroskopisches Gesamtkonzept für die nichtlineare dreidimensionale Simulation von Stahlbetonstrukturen entwickelt. Dabei werden eigene Ansätze vorgestellt und mit einbezogen.Der Beton wird als viskoses Material unter Berücksichtigung von Schädigungseinflüssen abgebildet.Verschiedene Fließflächen und Fließregeln werden auf ihre Verwendbarkeit in Betonmodellen überprüft und gegenübergestellt.Das Betonmodell ist im Rahmen eines gemischt-hybriden Elementkonzeptes implementiert, welches die Ergebnisse für die Spannungs- und Verformungs- berechnung sehr ausgewogen approximiert.Die Implementierung im Zeitbereich, in Form eines Prediktor-Korrektor-Verfahrens, wird durch die Befriedigung bestimmter Gleichungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten während eines Lastschrittes weitgehend stabilisiert.Zur wirklichkeitsnahen Abbildung von Stahlbetonstrukturen werden inelastische Bewehrungselemente eingeführt, deren Geometrie unabhängig von der Lage der Volumenelementknoten ist.Neben der materialspezifischen Problematik wird auf die numerischen Schwierigkeiten eingegangen, die bei der nichtlinearen Berechnung derartiger Materialien auftreten können.Die Praxistauglichkeit des Stahlbetonmodells wird in verschiedenen Strukturbeispielen untermauert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Aus dem vorangegangenen Forschungsvorhaben ergaben sich, begründet durch die geringe Vorhersagegenauigkeit bei kleinen Rissbreiten, erhebliche Zweifel bezüglich der Zuverlässigkeit von Dichtkonstruktionen aus Stahlbeton mit kleinen Trennrissen. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollte daher eine Untersuchung im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit, beruhend auf dem (semi-)probabilistischen Sicherheitskonzept durchgeführt werden, in dem sowohl die Abweichungen zwischen vorhergesagter und tatsächlich auftretender Rissbreite, als auch die Streuungen auf der Widerstandsseite berücksichtigt werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Ultrahochfester faserbewehrter Beton birgt sowohl in wirtschaftlicher als auch in ökologischer Hinsicht große Potentiale für den Fertigteilbau. Mit Hilfe dieses innovativen Werkstoffs können gegenüber üblichen Betonbauweisen der Ressourcenverbrauch und die Eigenlasten deutlich reduziert werden, während sich gleichzeitig die Dauerhaftigkeit erhöht. Der Parkhausbau stellt somit ein ideales Anwendungsgebiet für den vielversprechenden Werkstoff dar. Mit dem Forschungsvorhaben konnten die Vorteile von ultrahochfestem faserbewehrten Beton, wie z.B. die exzellenten Dauerhaftigkeitseigenschaften sowie die Reduktion von Eigengewicht, für eine Anwendung im Parkhausbau aufgezeigt werden. Das entwickelte Tragsystem aus vorgespannten Längsträgern und filigranen Plattenelementen weißt dabei, bei gleichbleibender Tragfähigkeit, extrem geringe Querschnittsabmessungen auf. Dadurch und aufgrund des entwickelten Fügeprinzips ohne Anschlussbewehrung und Beschichtungen ergäben sich erhebliche Vorteile bei der Verlegung. Aufgrund der exzellenten Dauerhaftigkeitseigenschaften kann auf jegliche (im Parkhausbau übliche) Beschichtungen verzichtet werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Im Rahmen dieser Arbeit wird das Tragverhalten lochrandgestützter Platten mit kleiner Lasteinleitungsfläche mittels FEM-Simulationen untersucht. Auf Grundlage der Simulationsergebnisse werden Bemessungsvorschläge für verschiedene Konstruktionsarten angegeben. Abschließend werden Vorschläge für ein Versuchsprogramm und einen Versuchsaufbau gemacht, mit denen die Simulationsergebnisse in einem zweiten Schritt überprüft werden können.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In Versuchen an Biegeträgern wurde ein Versagen beobachtet, das durch schlagartiges Ablösen der CFK-Lamellen von der Betonoberfläche begleitet wurde. Im Rahmen der Arbeit wird als Ursache ein Versagen der Betondruckzone identifiziert. Das Ablösen tritt stets dann auf, wenn die Tragkapazität der Betondruckzone erschöpft ist, bevor das Zugkraftpotential der CFK-Lamelle voll ausgenutzt werden kann.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Nutzung von Stahlbetondecken als Installationsraum nimmt immer mehr zu. Dabei werden Leerrohre, Kanäle oder Rohre zur Gebäudetemperierung in die Betondecken einbetoniert. Allerdings finden diese Querschnittsschwächungen in den statischen Berechnungen nicht immer ausreichend Beachtung. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, Grundlagen für die Bemessung von durch Rohre geschwächten Decken zu schaffen und den statischen Nachweis mit Hilfe von modifizierten Bemessungsgleichungen möglich zu machen. Betrachtet wurden hier einzelne kreisrunde und rechteckige Öffnungen sowie die Gruppenanordnung von mehreren Öffnungen. Dazu wurde eine Vielzahl von Bauteilversuchen an Stahlbetonplattenstreifen durchgeführt. Diese wurden mit Hilfe von FE-Berechnungen nachvollzogen. Parameterstudien halfen bei der Definition von Bemessungsgleichungen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Im Rahmen dieser Arbeit wird das Tragverhalten lochrandgestützter Platten mit kleiner Lasteinleitungsfläche mittels FEM-Simulationen untersucht. Auf Grundlage der Simulationsergebnisse werden Bemessungsvorschläge für verschiedene Konstruktionsarten angegeben. Abschließend werden Vorschläge für ein Versuchsprogramm und einen Versuchsaufbau gemacht, mit denen die Simulationsergebnisse in einem zweiten Schritt überprüft werden können.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Anzahl der theoretisch möglichen Einwirkungskombinationen für praxisübliche Fälle wissenschaftlich zu analysieren und hinsichtlich ihrer Bemessungsrelevanz zu clustern, um die bemessungsmaßgebenden Kombinationen identifizieren zu können. Dies kann zu einer deutlichen Reduzierung der zu berücksichtigenden Einwirkungskombinationen genutzt werden. Somit kann ein Beitrag zur Rationalisierung und Kostensenkung in der Planung geleistet, die Übersichtlichkeit bei der Berechnung erhöht und eine Verringerung der Fehleranfälligkeit bei der Bemessung von Bauteilen im üblichen Hochbau erreicht werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Seit längerem gibt es intensive Bestrebungen, den volkswirtschaftlich außerordentlich bedeutsamen Verbundwerkstoff Stahlbeton weiterzuentwickeln und dazu vor allem die Zugfestigkeit von Beton zu erhöhen. Mit dem an der Universität Augsburg entwickelten Herstellungsverfahren, bei dem die Ausrichtung beigemischter Kohlenstofffasern durch eine Düse gezielt eingestellt werden kann, ist es gelungen, mit handelsüblichen Ausgangsstoffen und im Grunde praxisgerechten Verfahren eine signifikante Erhöhung des Verhältniswertes von Zug- und Druckfestigkeit bei Zementsteinproben zu erreichen. In den Untersuchungen zur Materialentwicklung konnte gezeigt werden, dass die hohen Festigkeiten der faserverstärkten Prüfkörper auch mit kürzeren Fasern erreicht werden können und somit besser verarbeitbare Mörtel gleicher Festigkeit herstellbar sind. Ein sowohl preisliches als auch in der Ökobilanz günstigeres System konnte ohne Festigkeitsverlust realisiert werden, indem teure neuwertige Fasern durch günstigere Recyclingprodukte ersetzt wurden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Seit längerem gibt es intensive Bestrebungen, den volkswirtschaftlich außerordentlich bedeutsamen Verbundwerkstoff Stahlbeton weiterzuentwickeln und dazu vor allem die Zugfestigkeit von Beton zu erhöhen. Mit dem an der Universität Augsburg entwickelten Herstellungsverfahren, bei dem die Ausrichtung beigemischter Kohlenstofffasern durch eine Düse gezielt eingestellt werden kann, ist es gelungen, mit handelsüblichen Ausgangsstoffen und im Grunde praxisgerechten Verfahren eine signifikante Erhöhung des Verhältniswertes von Zug- und Druckfestigkeit bei Zementsteinproben zu erreichen. In den Untersuchungen zur Materialentwicklung konnte gezeigt werden, dass die hohen Festigkeiten der faserverstärkten Prüfkörper auch mit kürzeren Fasern erreicht werden können und somit besser verarbeitbare Mörtel gleicher Festigkeit herstellbar sind. Ein sowohl preisliches als auch in der Ökobilanz günstigeres System konnte ohne Festigkeitsverlust realisiert werden, indem teure neuwertige Fasern durch günstigere Recyclingprodukte ersetzt wurden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Im Rahmen dieser Arbeit wird das Tragverhalten lochrandgestützter Platten mit kleiner Lasteinleitungsfläche mittels FEM-Simulationen untersucht. Auf Grundlage der Simulationsergebnisse werden Bemessungsvorschläge für verschiedene Konstruktionsarten angegeben. Abschließend werden Vorschläge für ein Versuchsprogramm und einen Versuchsaufbau gemacht, mit denen die Simulationsergebnisse in einem zweiten Schritt überprüft werden können.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Ultrahochfester faserbewehrter Beton birgt sowohl in wirtschaftlicher als auch in ökologischer Hinsicht große Potentiale für den Fertigteilbau. Mit Hilfe dieses innovativen Werkstoffs können gegenüber üblichen Betonbauweisen der Ressourcenverbrauch und die Eigenlasten deutlich reduziert werden, während sich gleichzeitig die Dauerhaftigkeit erhöht. Der Parkhausbau stellt somit ein ideales Anwendungsgebiet für den vielversprechenden Werkstoff dar. Mit dem Forschungsvorhaben konnten die Vorteile von ultrahochfestem faserbewehrten Beton, wie z.B. die exzellenten Dauerhaftigkeitseigenschaften sowie die Reduktion von Eigengewicht, für eine Anwendung im Parkhausbau aufgezeigt werden. Das entwickelte Tragsystem aus vorgespannten Längsträgern und filigranen Plattenelementen weißt dabei, bei gleichbleibender Tragfähigkeit, extrem geringe Querschnittsabmessungen auf. Dadurch und aufgrund des entwickelten Fügeprinzips ohne Anschlussbewehrung und Beschichtungen ergäben sich erhebliche Vorteile bei der Verlegung. Aufgrund der exzellenten Dauerhaftigkeitseigenschaften kann auf jegliche (im Parkhausbau übliche) Beschichtungen verzichtet werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Aus dem vorangegangenen Forschungsvorhaben ergaben sich, begründet durch die geringe Vorhersagegenauigkeit bei kleinen Rissbreiten, erhebliche Zweifel bezüglich der Zuverlässigkeit von Dichtkonstruktionen aus Stahlbeton mit kleinen Trennrissen. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollte daher eine Untersuchung im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit, beruhend auf dem (semi-)probabilistischen Sicherheitskonzept durchgeführt werden, in dem sowohl die Abweichungen zwischen vorhergesagter und tatsächlich auftretender Rissbreite, als auch die Streuungen auf der Widerstandsseite berücksichtigt werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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In dieser Arbeit wird ein praxistaugliches, makroskopisches Gesamtkonzept für die nichtlineare dreidimensionale Simulation von Stahlbetonstrukturen entwickelt. Dabei werden eigene Ansätze vorgestellt und mit einbezogen.Der Beton wird als viskoses Material unter Berücksichtigung von Schädigungseinflüssen abgebildet.Verschiedene Fließflächen und Fließregeln werden auf ihre Verwendbarkeit in Betonmodellen überprüft und gegenübergestellt.Das Betonmodell ist im Rahmen eines gemischt-hybriden Elementkonzeptes implementiert, welches die Ergebnisse für die Spannungs- und Verformungs- berechnung sehr ausgewogen approximiert.Die Implementierung im Zeitbereich, in Form eines Prediktor-Korrektor-Verfahrens, wird durch die Befriedigung bestimmter Gleichungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten während eines Lastschrittes weitgehend stabilisiert.Zur wirklichkeitsnahen Abbildung von Stahlbetonstrukturen werden inelastische Bewehrungselemente eingeführt, deren Geometrie unabhängig von der Lage der Volumenelementknoten ist.Neben der materialspezifischen Problematik wird auf die numerischen Schwierigkeiten eingegangen, die bei der nichtlinearen Berechnung derartiger Materialien auftreten können.Die Praxistauglichkeit des Stahlbetonmodells wird in verschiedenen Strukturbeispielen untermauert.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Im Rahmen dieser Arbeit wird das Tragverhalten lochrandgestützter Platten mit kleiner Lasteinleitungsfläche mittels FEM-Simulationen untersucht. Auf Grundlage der Simulationsergebnisse werden Bemessungsvorschläge für verschiedene Konstruktionsarten angegeben. Abschließend werden Vorschläge für ein Versuchsprogramm und einen Versuchsaufbau gemacht, mit denen die Simulationsergebnisse in einem zweiten Schritt überprüft werden können.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Anzahl der theoretisch möglichen Einwirkungskombinationen für praxisübliche Fälle wissenschaftlich zu analysieren und hinsichtlich ihrer Bemessungsrelevanz zu clustern, um die bemessungsmaßgebenden Kombinationen identifizieren zu können. Dies kann zu einer deutlichen Reduzierung der zu berücksichtigenden Einwirkungskombinationen genutzt werden. Somit kann ein Beitrag zur Rationalisierung und Kostensenkung in der Planung geleistet, die Übersichtlichkeit bei der Berechnung erhöht und eine Verringerung der Fehleranfälligkeit bei der Bemessung von Bauteilen im üblichen Hochbau erreicht werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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In Versuchen an Biegeträgern wurde ein Versagen beobachtet, das durch schlagartiges Ablösen der CFK-Lamellen von der Betonoberfläche begleitet wurde. Im Rahmen der Arbeit wird als Ursache ein Versagen der Betondruckzone identifiziert. Das Ablösen tritt stets dann auf, wenn die Tragkapazität der Betondruckzone erschöpft ist, bevor das Zugkraftpotential der CFK-Lamelle voll ausgenutzt werden kann.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die Nutzung von Stahlbetondecken als Installationsraum nimmt immer mehr zu. Dabei werden Leerrohre, Kanäle oder Rohre zur Gebäudetemperierung in die Betondecken einbetoniert. Allerdings finden diese Querschnittsschwächungen in den statischen Berechnungen nicht immer ausreichend Beachtung. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, Grundlagen für die Bemessung von durch Rohre geschwächten Decken zu schaffen und den statischen Nachweis mit Hilfe von modifizierten Bemessungsgleichungen möglich zu machen. Betrachtet wurden hier einzelne kreisrunde und rechteckige Öffnungen sowie die Gruppenanordnung von mehreren Öffnungen. Dazu wurde eine Vielzahl von Bauteilversuchen an Stahlbetonplattenstreifen durchgeführt. Diese wurden mit Hilfe von FE-Berechnungen nachvollzogen. Parameterstudien halfen bei der Definition von Bemessungsgleichungen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Für die regelgerechte und schadenfreie Herstellung von Stahlbetonbauwerken müssen bei Planung und Ausführung die besonderen Eigenarten dieses Baustoffes berücksichtigt werden. Im ersten Teil des Buches werden daher zunächst Herstellungsfehler und zu Schäden führende stofflich-physikalische Zusammenhänge vorgestellt. Der zweite Teil behandelt an praktischen Beispielen statisch-konstruktive Schadensursachen, ihre Sanierung oder Vermeidung.
Aktualisiert: 2023-03-31
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