Stabbewehrung aus Carbonfaserverstärktem Beton (CFB) für den Betonbau (original) (raw)
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Biegezugverstärkung schlanker Stahlbetonplatten mit Carbongittern
Im Beitrag wird ein neues Verstärkungssystem, bestehend aus in Spritzmörtel verlegten Carbongittern, vorgestellt; dieses System weist gegenüber den üblichen Techniken geklebter Lamellen aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) grosse Vorteile beim Einbau auf. In einer grossmassstäblichen Versuchsreihe mit einem unverstärkten Referenzträger und zwei unterschiedlich verstärkten Plattenstreifen wurde die statische Effizienz des neuen Verstärkungssystems geprüft. Die Resultate zeigen, dass grundsätzlich beachtliche Verstärkungsgrade erzielen lassen; der Tragwiderstand der Carbongitter kann aber mit etwa 17% der theoretischen Zugfestigkeit bei weitem nicht ausgenützt werden. Dies ist einerseits darauf zurückzuführen, dass die Carbongitter infolge des schlaffen Einbaus eine anfängliche Streckung benötigen; andererseits ist die Verbundsteifigkeit zwischen Carbongitter und Spritzmörtel gering, so dass die Carbongitter eher als an den Enden verankerte, verbundfreie Zugglieder wirken. Die Versuche lassen vermuten, dass das Versagen der Verstärkungen im Verbund in den Verankerungsbereichen erfolgt, und damit zu einem schlagartigen Abfall der Gesamtlast führt.
Vorgespannter textilbewehrter Beton
2004
Hans-Wolf Reinhardt, durch dessen Betreuung und sein Vertrauen in meine Person diese Arbeit ermöglicht wurde. Die mir durch Prof. Dr.-Ing. Prof. h. c. Dr.-Ing. E. h. Hans-Wolf Reinhardt gewährten thematischen Anregungen wie auch die eingeräumten Freiheiten hinsichtlich der Durchführung der Forschungstätigkeiten haben einen wesentlichen Teil zum Gelingen dieses Promotionsvorhabens beigetragen. Herrn Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Brameshuber danke ich für die Übernahme des Korreferates und weiterhin für die sehr fruchtbare Zusammenarbeit im Hinblick auf die Weiterentwicklung von textilbewehrtem Beton während der vergangenen Jahre. Ebenfalls möchte ich Herrn Prof. Dr.-Ing. Balthasar Novák für die Übernahme des Mitberichtes danken. Zudem bedanke ich mich für die Unterstützung aus dem Kreis meiner Freunde und Kollegen. In diesem angenehmen Umfeld hat es mir sehr viel Freude bereitet, mich intensiv mit der Forschung auseinanderzusetzen. Besonderer Dank gilt Frau Dr. rer. pol. Ulrike Pütz, Herrn Dr.-Ing. Christian U. Große, Herrn Dipl.-Geophys. Florian Finck und Herrn Gerhardt Bahr. Herrn Dr.-Ing. habil. Josko Ožbolt danke ich für die hervorragende Unterstützung und Zusammenarbeit im Zusammenhang mit den FE-Simulationen. Darüber hinaus gilt Dank auch meinen ehemaligen Diplomanden, Frau Dipl.
Dünnwandiges Schalentragwerk aus textilbewehrtem Beton
Beton- und Stahlbetonbau, 2012
Auf dem Campus der RWTH Aachen entsteht zurzeit ein allseitig verglaster Pavillon, der künftig als Seminar-und Veranstaltungsraum zur Verfügung stehen wird (Bild 1). Besonderes Augenmerk bei dieser Baumaßnahme gilt der anspruchsvollen Dachkonstruktion aus textilbewehrtem Beton. Der Entwurf des Lehrstuhls für Baukonstruktion der RWTH Aachen (bauko 2) nutzt als Grundelemente schirmartige Schalen, die jeweils aus einer Addition von vier doppelt-gekrümmten Flächen, sogenannten hyperbolischen Paraboloiden (HP-Flächen), bestehen. In seiner Formgebung zitiert der Pavillon Entwürfe des spanischen Architekten FÉLIX CANDELA (1910-1997), der insbesondere in den 50er und 60er Jahren des 20. Jahrhunderts in Mexiko eine Vielzahl von Bauwerken schuf, die auf Variationen solcher HP-Schalen basieren [1] (Bild 2). Aufgrund der Korrosionsproblematik der Stahlbewehrung und der arbeitsintensiven Herstellung der komplexen Schalung sind solche Schalentragwerke aus Stahlbeton nahezu vollständig aus dem aktuellen Baugeschehen verschwunden. Hier bietet Textilbeton mit seiner nichtrostenden textilen Bewehrung eine Möglichkeit, derartige Tragsysteme mit den für sie charakteristischen geringen Bauteildicken auch heute wieder effizient herzustellen.
Vorgespannte Bauteile aus textilbewehrtem Beton
Beton- und Stahlbetonbau, 2004
Der vorliegende Beitrag zeigt, daß die Tragfähigkeit und die Steifigkeit eines textilbewehrten Bauteils durch Vorspannung deutlich erhöht werden kann. Besonderheiten, die bei der Vorspannung textiler Bewehrung beachtet werden müssen, werden herausgestellt. Neben den Anforderungen an die Textilien selbst werden insbesondere Fragen zur Einspannung, zum Verbund von textiler Bewehrung im Beton und auch Aspekte zur möglichen Bemessung angesprochen. Der innere und äußere Verbund des Textils sowie die notwendige Verbesserung des inneren Verbunds durch geeignete Maßnahmen sind in diesem Zusammenhang von großer Bedeutung.
Zur Tragfähigkeit stark vorgespannter Betonbalken /
Das Forschungsprojekt "Schubwiderstand minimal verbügelter Balken" ist Bestandteil des langfristig angelegten Forschungsprogramms "Zustandsbeurteilung von Stahlbetontragwerken" am Institut für Baustatik und Konstruktion der ETH Zürich. Es wird durch das Bundesamt für Strassen des Eidgenössischen Departements für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation finanziell unterstützt. Die vorliegende Arbeit entstand auf Anregung und unter Leitung von Prof. Thomas Vogel. Ich möchte mich bei ihm herzlich bedanken für die allzeit entgegengebrachte Unterstützung, die stete Bereitschaft zur Diskussion und die grosse Freiheit, die er mir bei der Ausfertigung der Arbeit liess. Ebenfalls danken möchte ich Prof. Dr. Aurelio Muttoni für die freundliche Bereitschaft zur Übernahme des Korreferats. Mein Dank geht auch an die Arbeitskolleginnen und-kollegen am Institut für das angenehme Arbeitsumfeld. Dies gilt insbesondere für die anregenden Gespräche mit Stefan Köppel, Karel Thoma, Albin Kenel und Thomas Pfyl sowie für Tomaz Ulaga für die stete Bereitschaft zur Zusammenarbeit. Den Herren Hartwig Stempfle und Joost Meyboom möchte ich danken für die Durchsicht der Arbeit sowie der Korrektur der englischen Texte. Besonders danken möchte ich meiner Mutter Fay und meiner Freundin Silvia für den geschenkten Rückhalt und die Zuneigung während der ganzen Zeit.
2008
Vorwort der Verfasser Die im vorliegenden Forschungsbericht beschriebenen Versuche wurden vom Fachgebiet Massivbau des Instituts für Konstruktiven Ingenieurbau an der Universität Kassel durchgeführt. Für die Versuche der Serie 1 erfolgte im Rahmen des Forschungsvorhabens FE 497/2-1 "Zur Druck-Querzug-Festigkeit des gerissenen stahlfaserverstärkten Stahlbetons in scheibenförmigen Bauteilen″ eine Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. Über die betreffenden Ergebnisse wird im gleichnamigen Abschlussbericht an die DFG [F2] berichtet. Für die gewährte Sachbeihilfe sei der Deutschen Forschungsgemeinschaft auch an dieser Stelle gedankt. Wir danken weiterhin der Firma Bekaert Deutschland GmbH für die Bereitschaft, die benötigte Menge Dramix ® Stahlfasern kostenfrei zur Verfügung zu stellen, sowie der Kasseler Beton Betrieb GmbH (KBB), die uns bei der Optimierung der Betonrezeptur beratend und materiell unterstützte. An der Vorbereitung und Durchführung der Versuche waren Herr Dr.-Ing. Thomas Hahn vom Zentrallabor des Instituts für Konstruktiven Ingenieurbau, die Herren Klaus Trost, Dipl.-Ing. Beniamino Faion, Dipl.-Ing. Kai Bunje und M. Sc. Tesfaye Bullo Guttema vom Fachgebiet Massivbau sowie Herr Burkhard Deiß von der Amtlichen Materialprüfanstalt (AMPA) der Universität Kassel maßgeblich beteiligt. Weiterhin wurde das Fachgebiet durch zahlreiche studentische Hilfskräfte tatkräftig unterstützt. Aufgrund ihres besonderen Engagements seien die Herren Dipl.-Ing. Alexander Krohn und Dipl.-Ing. Andreas Kühm hier namentlich erwähnt. Ihnen allen sei für Ihre Mitarbeit gedankt. Ein besonderer Dank gilt auch Frau Ute Müller, Fachgebiet Massivbau, für Ihre Unterstützung bei der Ausarbeitung der englischen Fassung des vorliegenden Berichts und Prof. Christian Meyer Ph. D., Columbia University, New York, für die kritische Durchsicht sowie wertvolle Anregungen und die Überarbeitung der englischen Fassung.