In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss der Schleif- und Fräsbearbeitung auf die Oberflächenqualität, die wirkenden Abtragmechanismen und die mechanischen Eigenschaften von kohlenstofffaserverstärktem Siliziumcarbid (C/SiC) untersucht. Als Versuchswerkstoff wurde ein kommerzieller C/C-SiC-Werkstoff verwendet, für den, anhand eines Analogieversuchs mit einem Ritzdiamanten grundsätzlich spröde Abtrageigenschaften für die SiC-Matrix und von der Faserorientierung abhängige, grenzflächengestützte Mechanismen für die C/C-Faserbereiche ermittelt wurden. Das verfahrenstechnische Potential beim Fräsen besteht, im Vergleich zum Schleifen, in der Einstellung höherer Vorschübe. Eine Vorschuberhöhung resultiert allerdings auch in einer Zunahme des Oberflächenfehlers, was mit dem Zusammenhang mit den Abtragmechanismen erklärt werden kann. Ein Zusammenhang der Fräs- oder Schleifbearbeitung zur Biegefestigkeit konnte nicht hergestellt werden. Obwohl sich die Rauheitswerte einer geschliffenen und einer gefrästen Oberfläche mehr als um den Faktor drei unterscheiden, sinkt die Biegefestigkeit lediglich um 4 %.
Aktualisiert: 2022-12-22
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Mauerwerk muss neben dem vertikalen und horizontalen Abtrag von Lasten in der Ebene auch Lasten rechtwinklig zur Ebene (out-of-plane), z.B. infolge Erdbeben, standhalten. Das out-of-plane Verhalten von unbewehrten Mauerwerkswänden ist abhängig von der verwendeten Stein-Mörtel-Kombination und ist auf Grund der starken Nichtlinearität sehr komplex. Aktuelle Bemessungsverfahren in der deutschen Normung sind nicht explizit für das out-of-plane Verhalten entwickelt und enthalten zum Teil erhebliche Konservativitäten. Detaillierte Untersuchungen zu in Deutschland typischen Mauerwerksarten existieren bisher nicht.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das out-of-plane Verhalten von einachsig spannenden unbewehrten Mauerwerkswänden analytisch und experimentell untersucht. Ziel war die Entwicklung eines Modells zur Beschreibung des out-of-plane Schwingverhaltens von Mauerwerkswänden.
Die bestehenden Verfahren zur Bestimmung der out-of-plane Tragfähigkeit aus Literatur und Normung wurden analysiert. Durch den Vergleich mit nichtlinearen, numerischen Simulationen wurden die wesentlichen Einflussfaktoren identifiziert. In anschließenden Rütteltisch-Versuchen mit wärmedämmendem Ziegelmauerwerk und Porenbetonmauerwerk wurden diese Faktoren experimentell verifiziert.
Als einen wesentlichen Parameter hat sich dabei die vertikale Steifigkeit am Wandkopf infolge darüber liegenden Rahmen, Unterzügen oder Decken herausgestellt. Da diese in bisherigen Verfahren nicht berücksichtigt werden können, wurde ein Ingenieurmodell hergeleitet, welches unter anderem diesen Parameter berücksichtigt.
In nachfolgenden Versuchen wurde das entwickelte Modell verifiziert und weitere Untersuchungen zum Schwing- und Dämpfungsverhalten durchgeführt.
In abschließenden Sensitivitäts- und Korrelationsanalysen wurde der Zusammenhang zwischen Erdbebenparametern und Verschiebung der Wand untersucht. Auf dieser Basis wurde ein Bemessungsmodell für die betrachteten Mauerwerkswände vorgeschlagen.
Aktualisiert: 2023-01-27
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