Bauteile sowie Kunst- und Kulturgut aus Holz unterliegen im Laufe ihrer Nutzung schädlichen Einflüssen. Durch Bewitterung, mechanische Beschädigung und biotische Belastung wird Holz abgebaut. In Folge dessen treten Verformungen, Risse und Substanzverluste auf. Die Erhaltung historischer Originalsubstanz und vorhandener Konstruktionen erfordert den Einsatz von traditionellen, in vielen Fällen auch neuartigen Werkstoffen aus Kunstharzen. Sie werden zur Verstärkung, Tragfähigkeitserhöhung oder Ergänzung eingesetzt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In der Dissertation werden modulare unbewehrte Fachwerkknoten aus einem ultrahochfesten Polymerbeton für hybride und nicht hybride ebene Fachwerke entwickelt. Wesentliche Aspekte der Entwicklung sind experimentelle Untersuchungen zum Materialverhalten eines Polymerbetons, die Ableitung eines Material- und Verbundmodells für Polymerbeton sowie numerische Untersuchungen zum Tragverhalten und zur Tragfähigkeit der Fachwerkknoten. Die numerischen Untersuchungen umfassen verschiedene Einflussfaktoren wie unterschiedliche Knotenanschlüsse, variierende Beanspruchungen und Imperfektionen. Daraus folgend werden Empfehlungen und Hinweise zur konstruktiven Ausführung und Bemessung der Fachwerkknoten gegeben. Die Arbeit schließt mit der Anwendung der Fachwerkknoten im Realmaßstab.
Aktualisiert: 2023-03-27
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Die Dissertation beschäftigt sich mit der Entwicklung von zwei hybriden Verbindungen für den Holzbau.
Im ersten Teil der Arbeit wird eine zugbeanspruchte und baustellenseitig montierbare Verbindung mit GFK-Schlaufe vorgestellt. Neben theoretischen Betrachtungen zu der Zugschlaufenverbindung, erfolgen versuchsgestützte Untersuchungen zum geklebten Verbund zwischen Holz und GFK sowie der vollständigen Verbindung.
Der zweite Teil beschäftigt sich mit einer biegebeanspruchten und baustellenseitig montierbaren Verbindung unter Verwendung von Polymerbeton. Es wird das Tragverhalten von GFK-bewehrtem Polymerbeton sowie der Verbund von Holz und Polymerbeton untersucht. Im Anschluss erfolgen theoretische und versuchsgestützte Untersuchungen zu der Verbindung.
Im dritten Teil der Dissertation wird ein neues Materialmodell für die Ermittlung des E-Moduls von Polymerbetonen vorgestellt und mit bestehenden Modellen anderer Autoren verglichen.
Aktualisiert: 2023-05-04
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Bauteile sowie Kunst- und Kulturgut aus Holz unterliegen im Laufe ihrer Nutzung schädlichen Einflüssen. Durch Bewitterung, mechanische Beschädigung und biotische Belastung wird Holz abgebaut. In Folge dessen treten Verformungen, Risse und Substanzverluste auf. Die Erhaltung historischer Originalsubstanz und vorhandener Konstruktionen erfordert den Einsatz von traditionellen, in vielen Fällen auch neuartigen Werkstoffen aus Kunstharzen. Sie werden zur Verstärkung, Tragfähigkeitserhöhung oder Ergänzung eingesetzt.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Bei zementgebundenen Werkstoffen hat sich inzwischen für onganische Hochpolymeradditive ein breites Anwendungsspektrum begleitet von einer entsprechenden Stoffvielfalt eröffnet. Vor allem die im Falle konventionellen ungeschützten Beton verstärkt auftretenden Dauerhaftigkeitsprobleme und die aus der geringen Betonzugfestikgeit resultierenden Schwierigkeiten erfordern eine Verbesserung sowohl der mechanischen Eigenschaften als auch der Beständigkeit gegenüber verschiedenen Formen des chemischen und/oder physikalischen Angriffs; insofern ist zu erwarten, daß die Modifizierung von Konstruktionsbeton mit Hilfe von Kunststoffen in Zukunft zunehmend an Bedeutung gewinnen wird. (Aus der Einleitung).
Aktualisiert: 2020-04-24
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In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung sowie die Charakterisierung und Anwendung eines neuartigen energieabsorbierenden Werkstoffs beschrieben. Es handelt sich bei dem entwickelten Werkstoff um einen Polymerbeton, der nachwachsende Rohstoffe als Füllstoffe und Verstärkungen enthält. Die Beschaffenheit der Füllstoffe verleiht dem Werkstoff eine hohe Porosität und die Verstärkungen erhöhen die Duktilität, beides Eigenschaften, mit denen ein hohes Energieabsorptionsvermögen erzielt wird. Die vollständige mechanische Charakterisierung des Polymerbetons in einem weiten Dehnratenbereich erlaubt die Formulierung eines Werkstoffmodells, mit dessen Hilfe das Verhalten unter dynamischer Belastung numerisch simulierbar wird. Auch hier wird ein Fokus auf das Energieabsorptionsvermögen gelegt. Die numerische Simulation erlaubt die Auslegung eines Schutzsystems für Stahlbetonstrukturen unter Verwendung des entwickelten Polymerbetons. Versuche bestätigen die Schutzfunktion des Systems gegen Blastbelastung.
Aktualisiert: 2019-01-24
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Bisher mit der Röntgenblitztechnik gemessene Einzelbilder bzw. Röntgenprojektionen lassen die Untersuchung transienter Vorgänge hinsichtlich der räumlichen Anordnung der Versuchsobjekte und des zeitlichen Verlaufs eines transienten Vorgangs nur bedingt zu. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sind deshalb neuartige bildgebende Verfahren basierend auf der Röntgenblitztechnik entwickelt worden: Mit der Hochgeschwindigkeitskinematografie wird ein zeitauflösendes Verfahren zur Verfügung gestellt, mit dem ganze Röntgenbild-Serien eines sehr schnellen Vorgangs anstelle eines Einzelbildes aufgenommen werden können. Mehrere Konzepte sind hier realisiert. Durch die Hochgeschwindigkeitstomografie wird die dreidimensionale Bildgebung für die Röntgenblitztechnik erschlossen. Hierfür ist ein eigenes neuartiges Mess- und Rekonstruktionsverfahren, letzteres umgesetzt in eigene Software, entwickelt worden, dass die gleichzeitige Messung mehrerer Projektionen und die Rekonstruktion aus nur wenigen beliebigen Projektionsrichtungen ermöglicht. Den Abschluss bildet die Kombination der beiden Verfahren: Dreidimensionale Bildserien sehr schnell ablaufender Vorgänge aus der Kurzzeitdynamik können hiermit erfasst werden.
Aktualisiert: 2019-01-24
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