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Bond and anchorage of pre-tensioning tendons
Geßner, Stephan
Quelle: Schriftenreihe - Lehrstuhl und Institut für Massivbau -IMB-, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Aachen (Deutschland)
Selbstverlag
2017, VI,188 S., Abb., Tab., Lit., Schn.
ISBN: 978-3-939051-29-9
Serie: Schriftenreihe - Lehrstuhl und Institut für Massivbau -IMB-, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Nr.49
Sprache: Englisch
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[Quelle: http://d-nb.info]
Vorspannung mit sofortigem Verbund (VmsV) ist eine Sonderform der Spannbetonbauweise und wird ausschließlich im Fertigteilbau verwendet. Bei VmsV wird die Verankerung der Vorspannkraft allein durch Verbund zwischen dem Spannstahl und dem Beton hergestellt. Die Verbundmechanismen der Verankerung sind komplex und hängen von zahlreichen Einflussfaktoren ab. Um diese in der Bemessung des Verankerungsbereichs zutreffend zu berücksichtigen, sind erweiterte Ingenieurmodelle erforderlich. Da die in den aktuellen Normen enthaltenen Bemessungsmodelle zur Verankerung der Vorspannkraft einige Defizite aufweisen, werden im Rahmen der Arbeit theoretische und experimentelle Untersuchungen zu verschiedenen Aspekten der Verankerung bei VmsV durchgeführt. Die Ergebnisse werden verwendet, um ein verbessertes Bemessungsmodell zur Einleitung und Verankerung der Vorspannung abzuleiten. Ausgehend vom Stand der Technik zur Verankerung bei VmsV werden die grundlegenden Verbundmechanismen und die relevanten Bemessungsmodelle vorgestellt. Darüber hinaus wird ein Überblick über Versuchsaufbauten für die Untersuchung der Verbundverankerung gegeben und Ansätze zur Herleitung von Materialgesetzen zur Beschreibung des Verbundverhaltens kritisch diskutiert. In eigenen experimentellen Untersuchungen werden das Verbundverhalten von profilierten Drähten bei der Spannkraftverankerung und die Degeneration des Verbundes von Litzen unter zyklischer Beanspruchung untersucht. Anhand von umfangreichen Auszieh- und Spannkrafteinleitungsversuche kann gezeigt werden, dass bereits sehr geringe Profilierungstiefen ausreichen, um kurze Übertragungslängen zu realisieren. Eine Anpassung der Übertragungslängen nach Eurocode 2 und Model Code 2010 ist daher nicht erforderlich. Allerdings sind die Mindestbetondeckungen der profilierten Spanndrähte zu vergrößern, um eine rissfreie Übertragung der Vorspannkraft sicherzustellen. Das Verbundverhalten bei VmsV unter zyklischer Belastung wurde anhand von sechzehn Vierpunkt-Biegeversuchen mit bis zu mehreren Millionen Lastwechseln untersucht. Basierend auf den Versuchsergebnissen und einer systematischen numerischen Analyse wird eine Modifikation der Formel für die Verankerungslänge zur Spannkraftverankerung vorgeschlagen, die eine einfache und zuverlässige Bemessung von vorgespannten Bauteilen unter zyklischer Belastung ermöglicht. Abschließend wird ein neues Bemessungsmodell für die Verankerung von VmsV entwickelt, das auf einer Datenbankanalyse mit mehr als 1200 Versuchen basiert. Nach Auswertung der Datenbank ist das Bemessungsmodell des aktuellen Eurocode 2 als Ausgangsbasis für das neue Modell gut geeignet. Das neue verbesserte Modell, das auch die Einflüsse der zeitabhängigen Betonfestigkeitsentwicklung und der Rissbildung im Verankerungsbereich zutreffend berücksichtigt, erlaubt eine einfache und sichere Bemessung der Verbundverankerung bei VmsV.
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