Diese Arbeit steht im Kontext der Entwicklung von Druckbehältern mit thermoplastischer Matrix nach der sogenannten Darmstädter Bauweise. Konkret thematisiert werden Konstruktionsparameter adhäsiver Laminatstirnverankerungen und Prozessparameter für die Herstellung endlosfaserverstärkter Thermoplast-Rohre aus Bandhalbzeug im Schleuderverfahren.
In eine Bohrung eingeklebte Anker ermöglichen eine punktuelle Krafteinleitung in die Stirnseite von Faser-Kunststoff-Laminaten. Die Untersuchung dieses Krafteinleitungskonzepts ist der Themenschwerpunkt dieser Arbeit. Die grundlegenden Einflüsse auf die Leichtbaueigenschaften werden beschrieben. Das mechanische Verhalten wird numerisch analysiert. Es werden Verfahren für eine zuverlässige Herstellung der Verankerung aufgezeigt. Den Kern der Arbeit stellt die experimentelle Untersuchung zum Einfluss des Laminataufbaus und der Geometrie auf das Tragverhalten einschließlich dem Vergleich zur T-Bolzenverbindung dar. Die Belastbarkeit der Klebschicht wird für verschiedene Adhäsive und Anker untersucht. Abschließend werden die wesentlichen Ergebnisse zu Konstruktionshinweisen zusammengefasst.
Im Schleuderverfahren wird durch die Fliehkraft und das Aufschmelzen der thermoplastischen Matrix das Bandhalbzeug konsolidiert. Dieses Verfahren wird in einer Prozessanalyse untersucht und die Auswirkung der Drehzahl, der Prozesstemperatur und der Heizdauer auf den Porengehalt von CFK- und GFK-Polyamid 6-Rohren diskutiert. Für beide Werkstoffe werden geringe Porengehalte erreicht. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wird darüber hinaus eine Verfahrensvariante mit anionischer in-situ-Polymerisation von Polyamid 6 untersucht.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Die Verwendung von selbstverdichtendem Beton (SVB) für Spannbetonfertigteile stellt unter wirtschaftlichen, technischen und ästhetischen Gesichtspunkten eine Weiterentwicklung der Betonbauweise dar. Aufgrund seines höheren Mehlkorngehalts und seiner Viskosität verfügt er über eine andere Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften als herkömmlicher Beton. Darum war zu klären, ob die Bemessungsregeln für die Verbundfestigkeit und die Ansätze der Querkraftbemessung von herkömmlichem Beton direkt auf SVB-Bauteile anwendbar sind. Hierzu wurden neben theoretischen Untersuchungen 144 Ausziehversuche an Betonwürfeln, 5 Spannkrafteinleitungsversuche sowie 4 Balkenversuche zur Verbundverankerung und 4 Querkraftversuche durchgeführt. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf drei Betone (Mehlkorntyp mit Flugasche, Mehlkorntyp mit Kalksteinmehl, Kombinationstyp mit Stabilisator und Flugasche) und zwei Spannstähle (Litzen und gerippter Spanndraht).
Aktualisiert: 2023-06-01
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Diese Arbeit steht im Kontext der Entwicklung von Druckbehältern mit thermoplastischer Matrix nach der sogenannten Darmstädter Bauweise. Konkret thematisiert werden Konstruktionsparameter adhäsiver Laminatstirnverankerungen und Prozessparameter für die Herstellung endlosfaserverstärkter Thermoplast-Rohre aus Bandhalbzeug im Schleuderverfahren.
In eine Bohrung eingeklebte Anker ermöglichen eine punktuelle Krafteinleitung in die Stirnseite von Faser-Kunststoff-Laminaten. Die Untersuchung dieses Krafteinleitungskonzepts ist der Themenschwerpunkt dieser Arbeit. Die grundlegenden Einflüsse auf die Leichtbaueigenschaften werden beschrieben. Das mechanische Verhalten wird numerisch analysiert. Es werden Verfahren für eine zuverlässige Herstellung der Verankerung aufgezeigt. Den Kern der Arbeit stellt die experimentelle Untersuchung zum Einfluss des Laminataufbaus und der Geometrie auf das Tragverhalten einschließlich dem Vergleich zur T-Bolzenverbindung dar. Die Belastbarkeit der Klebschicht wird für verschiedene Adhäsive und Anker untersucht. Abschließend werden die wesentlichen Ergebnisse zu Konstruktionshinweisen zusammengefasst.
Im Schleuderverfahren wird durch die Fliehkraft und das Aufschmelzen der thermoplastischen Matrix das Bandhalbzeug konsolidiert. Dieses Verfahren wird in einer Prozessanalyse untersucht und die Auswirkung der Drehzahl, der Prozesstemperatur und der Heizdauer auf den Porengehalt von CFK- und GFK-Polyamid 6-Rohren diskutiert. Für beide Werkstoffe werden geringe Porengehalte erreicht. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wird darüber hinaus eine Verfahrensvariante mit anionischer in-situ-Polymerisation von Polyamid 6 untersucht.
Aktualisiert: 2023-03-09
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Die Grundlagen des konstruktiven Leichtbaus im Fahrzeug- und Maschinenbau. Auf eine praxisorientierte Darstellung wurde besonders Wert gelegt. Das Buch führt methodisch in Arbeitstechniken und konstruktiven Fragestellungen mit dem Ziel ein, spezielle Prinzipien und Analogien herauszustellen und dem Leser damit geeignete Problemlösungsansätze an die Hand zu geben. Einige Kapitel wurden um praxisrelevante Bezüge ergänzt, neue leichtbauorientierte Herstellverfahren erwähnt, Werkstoffkennwerte aktualisiert sowie Beispiele überarbeitet bzw. ergänzt. Durch die vielen Übungsbeispiele sehr gut zum Selbststudium geeignet.
Aktualisiert: 2023-04-07
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Das Standardwerk "Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3" aus der Edition Bauwerk besteht aus drei Bänden. Der dritte Band "Komponentenmethode" wurde auf der Basis der neuesten Entwicklungen im Stahlbau fachlich und inhaltlich überarbeitet. Das Kapitel 5 "Gelenkige Anschlüsse" in Band 2 wurde durch das Kapitel 9 "Quasi gelenkige Anschlüsse" in Band 3 ergänzt und zum Teil ersetzt. Dieses preisgünstige Paket-Angebot enthält folgende Ausgaben: Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3 - Band 1: Tragwerksplanung, Grundlagen (2014) // Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3 - Band 2: Verbindungen und Konstruktionen (2014) // Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3 - Band 3: Komponentenmethode - mit Berechnungsbeispielen (2017).
Aktualisiert: 2020-06-09
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Das Standardwerk "Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3" aus der Edition Bauwerk besteht aus drei Bänden. Der dritte Band "Komponentenmethode" wurde auf der Basis der neuesten Entwicklungen im Stahlbau fachlich und inhaltlich überarbeitet. Das Kapitel 5 "Gelenkige Anschlüsse" in Band 2 wurde durch das Kapitel 9 "Quasi gelenkige Anschlüsse" in Band 3 ergänzt und zum Teil ersetzt. Dieses preisgünstige Paket-Angebot enthält folgende Ausgaben: Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3 - Band 1: Tragwerksplanung, Grundlagen (2014) // Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3 - Band 2: Verbindungen und Konstruktionen (2014) // Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3 - Band 3: Komponentenmethode - mit Berechnungsbeispielen (2017).
Aktualisiert: 2020-06-09
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Das Standardwerk "Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3" aus der Edition Bauwerk wurde auf der Basis der neuesten Entwicklungen im Stahlbau fachlich und inhaltlich überarbeitet und erscheint nun in drei Bänden. Dieses preisgünstige Paket-Angebot umfasst die Bände 1 "Tragwerksplanung, Grundlagen" und 2 "Verbindungen und Konstruktionen". Band 1 - Tragwerksplannung, Grundlagen Im ersten Band werden die Grundlagen erläutert, die für die Tragwerksplanung von Stahltragwerken in Verbindung mit den Nachweisen nach Eurocode 3 notwendig sind. Den Erläuterungen der einzelnen Normabschnitte folgen ausführliche Beispiele. Eine Auswahl von Tabellen der Querschnittswerte für den Stahlbau erleichtert die Berechnung. Band 2 - Verbindungen und Konstruktionen Der zweite Band des bewährten Standardwerkes "Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3" erläutert die Grundlagen, die für die Nachweise von Verbindungen und Konstruktionsdetails nach Eurocode 3 notwendig sind.
Aktualisiert: 2020-06-09
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Der DAfStb gibt eine der umfangreichsten und angesehensten Schriftenreihe des Betonbaus heraus. Seit 1947 sind weit über 400 Hefte erschienen. Sie führt in einzigartiger Weise wissenschaftliche Grundlagen und praxisorientierte Beiträge zu Fragen der Bemessung, Betontechnik, Umweltverträglichkeit, Dauerhaftigkeit und Nachhaltigkeit im Betonbau zusammen. Die Schriftenreihe spricht gleichermaßen alle Bauentscheidungsträger und am Bau beteiligten Gruppen des privaten und öffentlichen Bereiches an und dienen der Unterstützung der täglichen Arbeit ebenso wie der Weiterentwicklung der Bauart.
Aktualisiert: 2020-12-03
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Biegeträger gehören zu den in der Technik am häufigsten eingesetzten Strukturen. Praktisch umgesetzt sind bisher aber hauptsächlich metallische Konstruktionen. Faser-Kunststoff-Verbunde, insbesondere mit Kohlenstofffasern, sind mit ihrer hohen Leichtbaugüte und ihrer hervorragenden Ermüdungsfestigkeit auch für Biegeträger eine vielversprechende Werkstoffalternative. In dieser Arbeit konnten wichtige Grundlagenfragen geklärt werden: Es wurden geeignete Bauweisen analysiert, bewertet und mit einer neuen modularen Biegeträgerbauweise eine zukunftsträchtiges Konzept entwickelt. Eine Laminatoptimierung für Biegeträger und eine darauf aufbauende analytische Trägeroptimierung wurde durchgeführt. Diese FKV-Biegeträger-Optimierung und die dargestellten Ergebnisse sind für alle Querkraft-Biegemoment-Kombinationen und für viele konkrete Lastfälle gültig. Balkenauflager und Balkenverbindungen, klassische Krafteinleitungsprobleme, wurden untersucht, eine Reihe von Konzepten entwickelt und die dringlichsten Fragestellungen bearbeitet. Auf Grundlage aller Berechnungsergebnisse wurde ein großformatiger Demonstrator-Träger in der neu entwickelten modularen Bauweise konstruiert, dimensioniert, hergestellt und einem Bruchversuch unterzogen. Hierbei konnte die hohe Belastbarkeit und die hohe Leichtbaugüte dieses Trägers unter Beweis gestellt werden. Ein Vergleich des CFK-Demonstrator-Trägers mit einem handelsüblichen Stahlträger zeigt: Der CFK-Träger wiegt nur ein Drittel gegenüber dem Stahlträger. Die ertragbare Last liegt knapp über der plastisch ertragbaren Last des Stahlträgers. Der Leichtbaukennwert Kraft pro Masse ist, um den Faktor 3,65 bis 7,00 höher. Daraus folgt, dass die modulare Bauweise hervorragend für hochbelastbare FKV-Biegeträger geeignet ist.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Die Verwendung von selbstverdichtendem Beton (SVB) für Spannbetonfertigteile stellt unter wirtschaftlichen, technischen und ästhetischen Gesichtspunkten eine Weiterentwicklung der Betonbauweise dar. Aufgrund seines höheren Mehlkorngehalts und seiner Viskosität verfügt er über eine andere Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften als herkömmlicher Beton. Darum war zu klären, ob die Bemessungsregeln für die Verbundfestigkeit und die Ansätze der Querkraftbemessung von herkömmlichem Beton direkt auf SVB-Bauteile anwendbar sind. Hierzu wurden neben theoretischen Untersuchungen 144 Ausziehversuche an Betonwürfeln, 5 Spannkrafteinleitungsversuche sowie 4 Balkenversuche zur Verbundverankerung und 4 Querkraftversuche durchgeführt. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf drei Betone (Mehlkorntyp mit Flugasche, Mehlkorntyp mit Kalksteinmehl, Kombinationstyp mit Stabilisator und Flugasche) und zwei Spannstähle (Litzen und gerippter Spanndraht).
Aktualisiert: 2023-03-31
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Aktualisiert: 2021-12-30
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