Rechnerische Untersuchungen an Produkten aus Faserzement-Tafeln. Bemessung von Faserzement-Tafeln nach neuer und alter Windlast-Norm. – Fraunhofer IRB

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Rechnerische Untersuchungen an Produkten aus Faserzement-Tafeln. Bemessung von Faserzement-Tafeln nach neuer und alter Windlast-Norm
Bauforschung, Band T 3143
N.A. Fouad
Univ. Hannover, Institut für Bautechnik und Holzbau
2007, 74 S., 51 Abb., 12 Tab.,
Best.-Nr. T 3143 (Kopie des Manuskripts)
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 978-3-8167-7397-9
sofort lieferbar

Kurzbericht [PDF]

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Mit den neueren Normengenerationen erfolgt der Übergang der Bemessung von einem globalen Sicherheitssystem zu einem auf Teilsicherheitswerten beruhenden semiprobabilistischen Sicherheitssystem. Im Wesentlichen soll der Anwendungsbereich der bisher bewährten Faserzementprodukte bei Anwendung der neuen Regelungen jedoch gleich sein. Im Rahmen der Forschungsarbeit wurde ermittelt, welcher Teilsicherheitsbeiwert für Faserzementprodukte anzunehmen ist, wenn ein dem alten Sicherheitsniveau entsprechendes Bemessungsniveau vorliegen soll. Hierzu wurden vergleichende Bemessungen mit einem herkömmlichen Bemessungsverfahren und mit der Methode der finiten Elemente für einen beispielhaften Konstruktionsaufbau durchgeführt. Abschließend wurde dargestellt, wie sich die Einwirkungen und somit auch die Bemessung bei Ansatz der Windeinwirkungen nach der alten Windlastnorm DIN 1055-4, Ausgabe August 1986 und der aktuellen Norm DIN 1055-4, Ausgabe März 2005 in Abhängigkeit des Aufbauortes, der absoluten Gebäudehöhe für den Beispielaufbau verändert. Ergänzend wurden die im Rahmen der DIN 1055-4, Ausgabe März 2005 angegebenen Vereinfachungen bei hinterlüfteten Konstruktionen berücksichtigt.

Inhaltsverzeichnis

1 ZWECK UND ZIEL 3
2 HINTERGRÜNDE ZUR NEUEN WINDLASTNORM DIN 1055-4 4
2.1 Windlastannahmen für Konstruktionen aus Faserzementtafeln nach DIN 1055-4 (08.86) und DIN 1055-4 (03.05) 5
2.1.1 Bestimmung der Windeinwirkung für hinterlüftete Faserzementkonstruktionen nach der alten DIN 1055-4 (08.86) 6
2.1.2 Bestimmung der Windeinwirkung nach der neuen DIN 1055-4 (03.05) 8
2.1.2.1 Windlastannahmen für winddichte Wände 9
2.1.2.2 Vereinfachte Windlastannahmen für Außenwandbekleidungen 13
3 BESCHREIBUNG EINER BEISPIEL- KONSTRUKTION 14
4 DURCHGEFÜHRTE BERECHNUNGEN 16
4.1 Bemessung von Faserzement-Tafeln nach dem herkömmlichen Verfahren und mit den Windlastannahmen nach DIN 1055-4, Ausgabe August 1986 17
4.1.1 Windlasten nach DIN 1055-4 (08/86) 17
4.1.2 Nachweis für Winddruck 18
4.1.3 Nachweis auf Windsog (Punktlagerung) 20
4.2 Bemessung von Faserzement-Tafeln mit der FEM und mit den Windlastannahmen nach DIN 1055-4, Ausgabe August 1986 24
4.2.1 Programmschritte 25
4.3 Vergleich der Berechnungsergebnisse 27
4.3.1 Bemessung für Winddruckbelastung 27
4.3.2 Bemessung für Windsogbelastung 28
5 SICHERHEITSKONZEPT NACH DIN 1055-100 29
5.1 Nachweise nach dem Verfahren der Teilsicherheitsbeiwerte 29
5.2 Sicherheitsniveau nach alter Normengeneration bei Faserzementprodukten 31
5.2.1 Ableitung eines Teilsicherheitsbeiwerts für Faserzementprodukte 32
5.2.2 Berücksichtigung von Überwachungsmaßnahmen bei der Angabe des Teilsicherheitsbeiwertes 35
6 VERGLEICH DER WINDEINWIRKUNGEN NACH ALTER UND NEUER NORM 36
6.1 Ergebnisse für den beispielhaft untersuchten Konstruktionsaufbau 37
6.2 Ergebnisse bei Betrachtung der Windlastannahmen bei möglichen Grenzfällen38
6.2.1 Oberer Grenzfall - maximale Windlast bei Lasteinzugsflächen ? 1 m² 38
6.2.2 Unterer Grenzfall - minimale Windlast bei durchlässigen Außenwandbekleidungen 39
7 ZUSAMMENFASSUNG 40
8 SUMMARY 42
9 LITERATURVERZEICHNIS 43

EUR 23.00 (* inkl. MwSt.)	EUR 11.00 (Druckbare PDF-Datei, Social DRM) (* inkl. MwSt.)

Publikationslisten zum Thema:
Faserzementtafel, Faserzementplatte, Produkt, Berechnung, Bemessung, Norm, DIN 1055, Teil 4, Windlast, Lastannahme, Sicherheitskonzept, Teilsicherheitsbeiwert, Berechnungsverfahren, Finite-Elemente-Methode,

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Alexander Ropertz, Norbert Suritsch, Rebecca Dutzi, Gabriel Wächter, Thomas Beckenbauer, Manuel Männel, Christian Ostermair, Karlheinz Munzert, Heinz Ott
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Insbesondere an Verkehrsmessstationen ist es in den letzten Jahren bundesweit verstärkt zu Überschreitungen der nach der 22. BImSchV vorgesehenen Feinstaubgrenzwerte für PM 10 gekommen. Die Behörden sind daher aufgerufen, Luftreinhalte- und Aktionspläne aufzustellen, in denen Maßnahmen zur nachhaltigen Reduzierung der Feinstaubbelastung insbesondere durch den Kfz-Verkehr aufgezeigt werden. Ziel des Forschungsvorhabens war die Untersuchung der potenziellen Minderungswirkung offenporigen Asphalts (PA "porous asphalt", sog. Flüsterasphalt) auf die Feinstaubbelastung der Luft an hoch frequentierten Bundesfernstraßen. Schwerpunkt der Untersuchungen bildeten kontinuierliche Partikel-PM 10-Messungen an 4 Messorten über einen 15-monatigen Zeitraum an der A9 bei Bayreuth. Unter ansonsten konstanten Randbedingungen (DTV, Meteorologie etc.) wurden PM 10-Messungen zeitgleich jeweils an einem konventionellen Splittmastixasphalt (SMA) und einem offenporigen Asphalt (PA) durchgeführt und ausgewertet. Bericht zum Forschungs- und Entwicklungsvorhaben FE 02.273/2006/LRB des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung.

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Das Ziel des Forschungsprojektes war die Beantwortung der Fragestellung, welchen Einfluss die Zugabe von Asphaltgranulaten mit oder ohne PmB auf die mechanischen Eigenschaften eines verdichteten Asphaltbindermischguts 0/16 S mit PmB 45 ausübt. Dazu wurden Asphaltbinder 0/16 S mit zwei PmB 45A unterschiedlicher Produzenten hergestellt, die an hand umfassender Bindemittel-Voruntersuchungen aus fünf PmB-Produkten so ausgewählt wurden, dass das Gesamtspektrum der Eigenschaften der marktgängigen PmB 45A erfasst wurde. Gegenstand der systematischen Variation waren die Asphaltgranulatqualität (zum einen mit PmB, zum anderen mit Straßenbaubitumen), Zugabeanteile, Zugabetemperaturen und Nachmischzeiten. Insgesamt wurden 36 Asphaltbindervarianten mittels Doppelwellen-Zwangsmischer im labortechnischen Maßstab hergestellt, die an hand einer individuellen Abstimmung der Zugabemengen der "frischen" Gesteinskörnungen und PmB 45A hinsichtlich Bindemittelgehalt und Korngrößenverteilung praktisch gleiche Zusammensetzungen überprüft am Extraktionsergebnis des resultierenden Asphaltes - aufwiesen.

Klaus Graf, Kyriakos Vassiliou
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Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik
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Wirtschaftsverlag N. W. Verlag für neue Wissenschaft

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Zielsetzung des Forschungsvorhabens war die Erfassung des Einflusses der Eigenschaften von Sanden und von Füllern auf die Wasserempfindlichkeit von Walzasphalten. In die Untersuchungen wurden 20 Sande einbezogen, die sowohl mineralogisch als auch technologisch auf Wasserempfindlichkeit untersucht wurden. Mit den eingesetzten Verfahren wie Quellung am Marshall-Probekörper oder Schüttelabrieb am Sandasphaltprobekörper wurden unterschiedliche Sande als kritisch in Bezug auf die Wasserempfindlichkeit angesprochen. Auf Grundlage der Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden aus den 20 Sanden 5 Sande (Muschelkalk, Basalt, gewaschene Moräne, Mikrodiorit, Diabas) ausgewählt, die für die Untersuchung von Walzasphalten auf Wasserempfindlichkeit verwendet wurden. Hierbei wurden die Art der Walzasphalte (Asphaltbeton 0/8, SMA 0/11 S), die Art des Bindemittels (Straßenbaubitumen, polymermodifiziertes Bitumen PmB), der Marshall-Hohlraum (3, 6, 9 Vol.-%) sowie der Eigen-/Fremdfülleranteil in drei Stufen (100/0,75/25 und 50/50) variiert. Der Korngrößenbereich > 2 mm bestand einheitlich aus Moränematerial, während als Fremdfüller ein praxisbewährtes Kalksteinmehl verwendet wurde. Neben den konventionellen Prüfverfahren wie Quellung, Stabilitäts- und Spaltzugfestigkeitsabfall kam das Verfahren "Schüttelabrieb am Marshall-Probekörper" zum Einsatz. Bei diesem Verfahren wird die Wasserempfindlichkeit über den Masseverlust eines Marshall-Probekörpers nach mechanischer Beanspruchung unter Wasser bestimmt.

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Mit der Forschungsarbeit sollen offene Fragen bezüglich der Anforderungen und Prüfungen sowie zur Qualitätssicherung von Recyclingbaustoffen und industriellen Nebenprodukten geklärt werden, um hierfür in Regelwerken Hinweise über deren Einsatz geben zu können. Zu diesem Zweck wurden im ersten Schritt mittels einer Umfrage die erdbautechnisch relevanten Stoffe abgegrenzt, um im zweiten Schritt, der Erfahrungssammlung, über ausgesuchte Anwendungsfälle Hinweise zu bautechnischen Anforderungen und Eigenschaften dieser Materialien abzuleiten. Bericht zu den Forschungs- und Entwicklungsvorhaben 05.131 und 05.133/2002/MGB des Bundesministeriums für Verkehr, bau und Stadtentwicklung.

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Zeitschriftenartikel

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