Aktualisiert: 2023-07-02
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Langzeitversuche an teilweise vorgespannten Leichtbetonbalken
Schlüsselwort: Vorspannung
Langzeitversuche an teilweise vorgespannten Leichtbetonbalken
Biegeverhalten von Platten mit Vorspannung ohne Verbund
Biegeverhalten von Platten mit Vorspannung ohne Verbund
Biegeverhalten von Platten mit Vorspannung ohne Verbund
Biegeverhalten von Platten mit Vorspannung ohne Verbund
Versuche zum dynamischen Verhalten teilweise vorgespannter Leichtbeton- und Betonbalken
Versuche zum dynamischen Verhalten teilweise vorgespannter Leichtbeton- und Betonbalken
Versuche zum dynamischen Verhalten teilweise vorgespannter Leichtbeton- und Betonbalken
Vorspannung von Brettsperrholzkonstruktionen.
Hohe und schlanke Bauwerke werden durch Wind- und Erdbebenlasten horizontal beansprucht. Die daraus entstehenden Kräfte sind häufig eine bemessungsmaßgebende Einwirkung, je mehr, umso geringer das Eigengewicht der Tragstruktur ist. In hohen Geschossbauwerken sind daher häufig erhebliche Zugkräfte aufzunehmen. Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von Möglichkeiten, aussteifende Bauteile aus Brettsperrholz vertikal vorzuspannen, um diese Zugkräfte aufnehmen zu können. In diesem Forschungsvorhaben wurde untersucht, wie aussteifende Bauteile im Geschossbau (Wandscheiben und Kerne) aus Brettsperrholz vertikal vorgespannt werden können. Im Einzelnen wurde das mechanische Verhalten von Brettsperrholz bei der Einleitung von konzentrierten Einzellasten in Plattenebene, das Kriechverhalten unter Längsdruckbeanspruchung, sowie die Möglichkeiten der Ausbildung formschlüssiger Bauteilverbindungen untersucht. Dieser Forschungsbericht soll einen Beitrag dazu liefern, die ingenieurmäßige Anwendung des vorgeschlagenen Systems vorgespannter Brettsperrholzbauteile durch Bereitstellung wesentlicher technischer Eigenschaften zu erleichtern, bzw. zu ermöglichen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Faseranker und -nadeln (FaAnNa) – Einsatz von Ankern und Nadeln aus Faserwerkstoffen bei der Sanierung historischer Bauwerke.
Die Verankerung und Vernadelung von Mauerwerk mit Stabstahl wird heute bei der Sanierung historischer Bauwerke häufig angewendet. Der Nachteil dabei ist, dass ein Korrosionsschutz bei schwarzem Stahl bzw. Edelstahl zum Einsatz kommen müssen. Verpressmörtel auf Zementbasis führen bei sulfathaltigem Mauerwerk zu Verträglichkeitsproblemen. Der Einsatz von Edelstahl ist mit hohen Kosten verbunden. Faserverstärkte Kunststoffe stellen hier eine Alternative dar. Mit dem Forschungsvorhaben sollten wesentliche Grundlagen für den Einsatz von Faserverbundbewehrung zur Verankerung und Vernadelung von historischem Mauerwerk erforscht und für die Praxis die entsprechenden Daten und Bemessungsalgorithmen bereitgestellt werden. Die Untersuchung wurde bei den wesentlichen Materialien, dem Faserverbundwerkstoff, dem Mauerwerk und dem Injektionsgut begonnen. Aus den Erkenntnissen zum Verhalten von unterschiedlichem historischem Mauerwerk ist das Anforderungsprofil an das Anker- und Nadelmaterial auf der Basis einer umfangreichen Werkstoffanalyse festgelegt worden. Im Anschluss an die theoretischen Untersuchungen sind experimentelle Untersuchungen angeschlossen worden. Die technologische Erprobung erfolgte an zwei konkreten Objekten in der Praxis, dem Schloss Steinort in Polen und der Sicherung des westlichen Iwans in der Weltkulturerbestätte Tahkt-e Soleyman im Iran.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Chemische Vorspannung von textilbewehrten Sichtbetonbauteilen mit Quellbeton.
Das Ziel dieses Forschungsprojekts lag in der Entwicklung von dünnen Fassadenbauteilen in Sichtbetonqualität. Dafür sollte die chemische Vorspannung von textilbewehrtem Beton untersucht werden, die durch Zugabe von Quellmitteln zur Betonrezeptur entsteht. Dafür wurden Betone mit unterschiedlichen Rezepturen analysiert, wobei ihr Quellen und das damit verbundene Vorspannverhalten an Betonprobekörpern mit Betonstahl- und Textilbewehrung untersucht wurde. In dem Forschungsprojekt wird aufgezeigt, dass chemisch vorgespannte dünne Betonelemente mit Carbontextilbewehrung viele Vorteile im Bereich der Tragfähigkeit und insbesondere der Gebrauchstauglichkeit aufweisen. Durch die Vorspannung infolge einer kontrollierten, durch innenliegende Bewehrung behinderten Ausdehnung des Betons sind keine zusätzlichen mechanischen Vorspannvorrichtungen oder -verankerungen erforderlich. Insbesondere für die Fertigteilindustrie wäre die chemische Vorspannung mit wirtschaftlichen Vorteilen verbunden, da sich die Produktion der Fertigteile durch den Einsatz von Quellmitteln verkürzen würde.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Einfluss von Hüllrohren auf die maximale Durchstanztragfähigkeit.
Im Zuge dieses Forschungsvorhabens wurde der Einfluss von Hüllrohren auf den maximalen Durchstanzwiderstand vorgespannter Flachdecken experimentell untersucht. Hierzu wurden drei Durchstanzversuche auf dem Niveau der Maximaltragfähigkeit durchgeführt. Zwei Versuche waren mit einer Bügelbewehrung und ein Versuch mit Doppelkopfankern bewehrt. Die Spannglieder wurden in zwei Versuchen konzentriert im Bereich der Stützenränder und in einem Versuch gleichmäßig über die Plattenbreite verteilt verlegt. Die Spanngliedführung war parabelförmig mit einem Abstand der Wendepunkte von 1,5d vom Stützenrand. Die Versuche mit Bügeln als Durchstanzbewehrung wurden identisch zu einem Referenzversuch zur Bestimmung der maximalen Durchstanztragfähigkeit ausgeführt, um einen direkten Vergleich der Traganteile aus Vorspannung zu ermöglichen. Die Doppelkopfanker wurden sternförmig mit der gleichen Querschnittsfläche je Rundschnitt wie die Bügelbewehrung in die Platte eingebaut. Mit dem vorliegenden Bericht werden die Versuchskörper, die Materialeigenschaften der verwendeten Baustoffe, die Herstellung der Versuchsplatten, das Messprogramm und die Versuchsdurchführung detailliert beschrieben.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Nachhaltiges Bauen mit vorgespannten Tragelementen aus ultrahochfestem Beton (UHPC); Anwendung für Parkhäuser. Abschlussbericht.
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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Dauerschwingfestigkeit von Spannstählen unter dynamischer Beanspruchung im eingebauten Zustand. Abschlussbericht.
Im Fokus der Untersuchungen standen der Einfluss der Betongüte und die Auswirkungen unterschiedlicher Umlenkradien im Bereich hoher Lastwechselzahlen und kleiner Schwingbreiten. Zusätzlich wurde ein Versuch an einem Spannbettbinder (Vorspannung mit sofortigem Verbund) mit gerader Spanngliedführung durchgeführt. Bei der Auswertung und Gegenüberstellung der gewonnenen Ergebnisse mit den entsprechenden normativen Regelungen konnten sowohl Erkenntnisse aus vorangegangenen Versuchen bestätigt als auch Defizite in Bezug auf die normativen Angaben aufgezeigt werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Neuartige, mit nicht-metallischer Basaltbewehrung (BFRP) vorgespannte Rohrprofile aus Ultra-Hochleistungsbeton (UHPC) für außerordentlich dauerhafte, materialsparende Betontragkonstruktionen unter klimatisch und chemisch extremen Beanspruchungen. Abschlussbericht.
Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Stahlbetonbauteilen gegen klimatische und chemische Einwirkungen kann ein UHPC verwendet werden, der sich durch eine hohe Druckfestigkeit und äußerst dichte Gefügematrix auszeichnet. Die Dauerhaftigkeit lässt sich weiter steigern, wenn die Betonstahlbewehrung durch eine nicht korrodierende BFRP ersetzt wird. Ferner hat BFRP eine höhere Zugfestigkeit, so dass prinzipiell auch eine Vorspannung möglich ist. Insgesamt wurden umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen zu verschiedenen Themen und Fragestellungen im Hinblick auf den Einsatz von BFRP in Betonbauteilen aus UHPC ausgeführt. Es konnten wertvolle Ergebnisse zu den verschiedenartigsten Fragestellungen gewonnen werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Einfluss des vertikalen Anteils der Vorspannung auf den Durchstanzwiderstand von vorgespannten Flachdecken.
Bei einer vorgespannten Flachdecke entstehen im Allgemeinen über der Stütze vertikale, nach unten gerichtete Umlenkkräfte. Werden diese direkt in die Stütze eingeleitet, erzeugen sie keine durchstanzrelevanten Querkräfte. Die Summe der vertikalen Anteile der Umlenkkräfte über der Stütze kann daher von der einwirkenden Belastung abgezogen werden. Aus baupraktischen Gründen werden jedoch nicht alle Spannglieder direkt über der Stütze angeordnet, sondern teilweise seitlich neben der Stütze verlegt. Für die Bemessung gegen Durchstanzen nach DIN 1045-1 dürfen alle Spannglieder, die innerhalb des kritischen Rundschnitts verlaufen, in Rechnung gestellt werden. Es war bisher nicht geklärt, ob die weiter entfernt liegenden Spannglieder ihre nach unten gerichteten Umlenkkräfte direkt in die Stütze einleiten können, ohne den Durchstanzbereich zu belasten. In diesem Forschungsvorhaben wurde der Einfluss des Vertikalanteils von Spanngliedern auf den Durchstanzwiderstand durch numerische Simulationen und die Auswertung von Versuchen aus der Literatur näher untersucht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Untersuchungen über die Möglichkeit, ultraschallvernebelte Kraftstoffe zum Betrieb von Kraftfahrzeugmotoren einzusetzen
Untersuchungen über die Möglichkeit, ultraschallvernebelte Kraftstoffe zum Betrieb von Kraftfahrzeugmotoren einzusetzen
Grundlagen des umformtechnischen Fügens und Vorspannens von Blechstrukturen mit FKV-Spanngliedern
Das Prinzip der Vorspannung wird in Blechstrukturen des Mobilitätssektors bisher kaum genutzt. Hier könnten jedoch Komponenten wie Aufprall- und Längsträger vom festigkeitssteigernden Effekt einer den Nutzlasten entgegenwirkenden Vorspannung profitieren, um den Materialeinsatz und das Strukturgewicht zu verringern. Derzeit fehlen dazu jedoch leistungsfähige Spannglieder, Möglichkeiten zu deren Anbindung, industrietaugliche Auslegungs- sowie serientaugliche Fertigungsprozesse.
Ziel der Arbeit ist es daher, dieses Potential für Blechstrukturen zu erschließen, indem Prozessansätze zum Fügen und Vorspannen von Spanngliedern aus leichten Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) entwickelt, ein tiefgreifendes Prozessverständnis zu Einflussgrößen und Grenzen erarbeitet und Auslegungshilfen für eine zielgerichtete Anwendung geschaffen werden. Hierbei dienen Umformprozesse als Grundlage, um prozessinhärente Rückfederungsdifferenzen zwischen Spannglied und Blech nach einer gemeinsamen Umformung für die Verbund- und Spannungserzeugung zu nutzen.
Im Rahmen der Arbeit werden Füge- und Vorspannkonzepte entwickelt, die auch die mangelnde Dehnbarkeit von FKV mit einer Umformung in Einklang bringen. Um das Prozessverständnis zu erweitern, Einflussgrößen zu identifizieren und die industrielle Anwendbarkeit zu steigern, wird der genutzte Füge- und Vorspannmechanismus in mathematisch-analytischen Prozessmodellen abgebildet. Experimentelle und numerische Untersuchungen dienen neben der Validierung auch der Ermittlung der in Spannglied und Blech auftretenden Beanspruchungen sowie der Identifikation der Prozessgrenzen und Fehlerbilder. In Modellversuchen und einer praxisnahen Anwendungsdemonstration wird abschließend das Potential der erarbeiteten Technologie für den Leichtbau nachgewiesen.
Aktualisiert: 2023-04-13
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