Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

Ortung von Spannstahlbrüchen in metallischen Hüllrohren. Abschlußbericht

Bauforschung, Band T 2827
Bernd Hillemeier, Horst Scheel
TU Berlin, Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Baustoffkunde und Baustoffprüfung
1998, 140 S., Abb.,Tab.,Lit.
Fraunhofer IRB Verlag

PDF-Datei als Download

Kurzbericht [PDF] deutsche Version
Short Version [PDF] englische Version
Version abrégée [PDF] französische Version

Inhalt

Im Spannbeton mit nachträglichem Verbund lassen sich Brüche der Spanndrähte mit dem Remanenzmagnetismus-Verfahren zerstörungsfrei orten. Dabei werden der Elektromagnet und der Messwagen mit den Sensoren für die magnetische Flussdichte längs der Projektion des Spanngliedverlaufs möglichst dicht an der Bauteiloberfläche entlang gefahren. Ist zu vermuten, dass die Spannglieder eine vom Bauplan abweichende Lage haben, sind sie vor der bruchortenden Messung mit dem Radarverfahren zu lokalisieren. Das Remanenzmagnetismus-Verfahren prüft Spanndrähte, die nicht durch andere Spannglieder verdeckt sind. In der Regel lassen sich Einzelbrüche aufspüren, wenn die Betondeckung kleiner als das Zwanzigfache des Drahtdurchmessers ist. Eine Unsicherheit beim Quantifizieren des Schädigungsgrads verursacht die Bruchweite. Sie muss geschätzt werden. Während für die Messung am Bauwerk geschulte Fachkräfte erforderlich sind, verlangt das Auswerten der ermittelten Daten, Signale und Kurven ein genaues Verständnis der physikalischen Zusammenhänge.

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 3
1.1 Die Problematik 3
1.2 Die zerstörungsfreien Verfahren zur Prüfung von Spanngliedern 3
1.3 Die Ausgangssituation 6
1.4 Das Ziel 7
1.5 Der Stand der Technik bei der magnetischen Spannstahlbruchortung 7
1.6 Die Grundlagen des Verfahrens 8
1.6.1 Der Ferromagnetismus 8
1.6.2 Die Anforderung an die Magnetisierung 15
1.6.3 Die magnetischen Materialeigenschaften 17
1.6.4 Die magnetischen Streufelder an Materialinhomägenitäten 21
1.6.5 Die Anforderungen an die Sensorik 22
2 Die Versuche 23
2.1 Die Versuchseinrichtungen 23
2.1.1 Der Versuchsstand 23
2.1.2 Der mobile Magnet 24
2.1.3 Die stationäre Spule 27
2.1.4 Der Messwagen 28
2.1.5 Die anderen Magnetfeldstärkemessgeräte 29
2.1.6 Die AID-Wandler und das DMM 29
2.2 Das magnetisierende Feld 29
2.2.1 Der Versuchsaufbau und die Proben 29
2.2.2 Messungen der Flussdichte am Spannstahl während des Magnetisierungsprozesses 31
2.2.3 Messungen der Flussdichte am Betonstahl während des Magnetisierungsprozesses 43
2.3 Die Untersuchung des Bruchsignals 55
2.3.1 Der Versuchsstand und die Proben 55
2.3.2 Die Anzahl und die Lage der Brüche in einer Querschnittsfläche bei verschiedenen Betondeckungen 55
2.3.3 Der Einfluss der Bruchweite auf das Bruchsignal 70
2.3.4 Der Abschirmeffekt des Hüllrohrs 72
2.3.5 Das Bruchsignal von nebeneinander liegenden Bruchstellen 72
2.4 Die Untersuchung der magnetischen Eigenschaften der Bewehrung 75
2.4.1 Der Versuchsaufbau und die Proben 75
2.4.2 Die Hysteresen und ihre numerische Bearbeitung 77
2.4.3 Die Koerzitivfeldstärke und die Remanenz der Spannstähle 80
2.4.4 Die Koerzitivfeldstärken der Betonstahle und eines Hüllrohrblechs 86
2.4.5 Die Bedeutung der Koerzitivfeldstärke und der Remanenz für die Spannstahlbruchortung 87
3 Die Bauwerkuntersuchungen 89
3.1 Die baulichen Randbedingungen 89
3.2 Die Lage der Spannglieder 91
3.3 Der Einfluss der Störsignale 92
4 Magnetostatische Berechnungen auf Grundlage der Maxwell Gleichungen 100
4.1 Die Maxwell-Gleichungen 100
4.2 Numerische Berechnungen und mathematische Modelle 101
5 Die numerische Signalverarbeitung 107
5.1 Vor- und Nachteile 107
5.2 Die angewandten Methoden 107
5.2.1 Die Addition von Messkurven 107
5.2.2 Die Glättung der Messkurven 108
52.3 Korrelationsfunktionen 109
5.3 Weitere Signalverarbeitungsmethoden 110
5.3.1 Die numerische Differenzschatung 110
5.3.2 Die numerische Verkleinerung des Messabstands 110
6 Zusammenfassung 112
7 Literaturverzeichnis 115
8 Anhang 1- Tabellen 119
9 Anhang II - Photographien 123
10 Anhang III - Numerische Simulation der Flussverteilung bei der Magnetisierung mit einem Jochmagneten 139
11 Anhang IV - Die Vorstellung des Remanenzmagnetismus-Verfahrens auf der Hannover Messe '95 140

Publikationslisten zum Thema:
Spannbetonbau, Bauschaden, Schadenserkennung, Hüllrohr, Prüfverfahren(zerstörungsfrei), Spannglied, Spannstahl, Bruch, Magnetisierung, Messverfahren, Magnetfeld, Bauwerksüberwachung, Ortungsverfahren,

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Es sind keine weiteren Treffer vorhanden.

nach oben

Forschungsberichte

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

Katarzyna Zdanowicz, Michael Hansen
Chemische Vorspannung von textilbewehrten Sichtbetonbauteilen mit Quellbeton
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3197
2020, 87 S., 90 Abb. u. 12 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

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.

Neuartige, mit nicht-metallischer Basaltbewehrung (BFRP) vorgespannte Rohrprofile aus Ultra-Hochleistungsbeton (UHPC) für außerordentlich dauerhafte, materialsparende Betontragkonstruktionen unter klimatisch und chemisch extremen Beanspruchungen. Abschlus. sbericht

Omid Moghaddam, Marcel Wichert, Martin Empelmann
Neuartige, mit nicht-metallischer Basaltbewehrung (BFRP) vorgespannte Rohrprofile aus Ultra-Hochleistungsbeton (UHPC) für außerordentlich dauerhafte, materialsparende Betontragkonstruktionen unter klimatisch und chemisch extremen Beanspruchungen. Abschlus. sbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3071
2018, 80 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

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.

Verbundverankerungen von Spannstählen sowie Querkrafttragfähigkeit bei Spannbetonfertigteilen aus selbstverdichtendem Beton

Josef Hegger, Norbert Will, Boris Kommer
Verbundverankerungen von Spannstählen sowie Querkrafttragfähigkeit bei Spannbetonfertigteilen aus selbstverdichtendem Beton
Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3229
2010, 190 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Die Verwendung von selbstverdichtendem Beton (SVB) für Spannbetonfertigteile stellt unter wirtschaftlichen, technischen und ästhetischen Gesichtspunkten eine Weiterentwicklung der Betonbauweise dar. Es war zu klären, ob die Bemessungsregeln für die Verbundfestigkeit und die Ansätze der Querkraftbemessung von Normalbeton direkt auf SVB-Bauteile anwendbar sind. Hierzu wurden theoretische Untersuchungen, 144 Ausziehversuche, 5 Spannkrafteinleitungsversuche sowie 4 Balkenversuche zur Verbundverankerung und 4 Querkraftversuche durchgeführt. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf drei Betone (Mehlkorntypen FA und LS, Kombinationstyp VMA und FA) und zwei Spannstähle (Litzen, gerippter Spanndraht). Die Versuche ergaben, dass im Allgemeinen der Verbund von SVB dem von herkömmlichem Beton entspricht. Die Verbundfestigkeit von SVB hängt vom Mischungsentwurf ab und ist bei Kalksteinmehl besser als bei SVB-Typen mit Flugasche. Abhängig vom Mischungsentwurf können die vorhandenen Bemessungsregeln zur Bestimmung der Übertragungslänge für SVB übernommen werden. Mit den aus den Spannkrafteinleitungsversuchen ermittelten Mindestabmessungen ist bei den Balkenversuchen eine unkontrollierte Sprengrissbildung im Einleitungsbereich nicht in jedem Fall ausgeschlossen. Die zu verankernde Kraft infolge der Biegebeanspruchung führte bei den gerippten Spanndrähten zu einem schlagartigen Verankerungsversagen mit Betonabplatzungen. Bei den Litzen war ein Verankerungsversagen infolge Litzeneinzugs festzustellen. Bei der Querkraftbeanspruchung konnte trotz klaffender Risse die Last weiter bis zum Einschnüren der Druckzone gesteigert werden. Mit erhöhtem Bügelbewehrungsgrad nimmt der über die Fachwerkwirkung hinausgehende Resttraganteil (Sprengwerk, Abtrag über Druckzone) ab. Die Versuche mit geringem Schubbewehrungsgrad liegen, wie bei Rüttelbeton, gegenüber dem Bemessungsansatz nach DIN 1045-1 auf der sicheren, für die hochschubbewehrten Spannbetonbauteile aus SVB jedoch auf der unsicheren Seite.

Josef Hegger, Frank Häusler
Einfluss des vertikalen Anteils der Vorspannung auf den Durchstanzwiderstand von vorgespannten Flachdecken
Bauforschung, Band T 3226
2010, 59 S., 51 Abb., 7 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

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. Zum Einfluss des Vertikalanteils der Vorspannung auf den Durchstanzwiderstand wurden zwei Parameterstudien durchgeführt. Im ersten Teil wurde der Spanngliedverlauf in Spanngliedlängsrichtung variiert. Dabei zeigte sich, dass sich die Traglast mit zunehmendem Abstand des Wendepunktes vom Stützenrand reduziert. Die beobachtete Traglastreduktion konnte dabei jedoch nicht durch den Vertikalanteil des in Richtung der Stütze ansteigenden Spanngliedes erklärt werden, sondern ist vielmehr proportional zur aufgebrachten Plattenkrümmung am Stützenrand infolge Vorspannung. Im zweiten Teil der Parameterstudie wurden die Spannglieder seitlich neben der Stütze in unterschiedlichen Abständen angeordnet. Wie zu erwarten war, reduzierte sich in den numerischen Simulationen mit zunehmendem Abstand der Spannglieder vom Stützenrand die Durchstanztragfähigkeit der Platte. Allerdings kam es nicht zu einem sprunghaften Abfall, sondern zu einer gleichmäßigen Reduktion der Tragfähigkeit

Josef Hegger, Frank Häusler
Einfluss von Hüllrohren auf die maximale Durchstanztragfähigkeit
Bauforschung, Band T 3203
2009, 152 S., 191 Abb., 14 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

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.

nach oben

Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

Zur Datenbank RSWB^®plus

Simon, Patrick; Helmrich, Marcel; Herrmann, Ralf; Schneider, Ronald; Baeßler, Matthias; Lorelli, Salvatore; Morgenthal, Guido
Maintalbrücke Gemünden: Bauwerksmonitoring und -identifikation aus einem Guss
Bautechnik, 2022

Behrmann, Tilo; Fröhlich, Manuel; Wenger, Philipp; Hierl, Martin
Technische Herausforderungen bei der Planung von Spannbetonfertigteilträgern mit trockenen und geschliffenen Stoßfugen im Brückenbau
Bautechnik, 2022

Krill, Alfred; Zehetmaier, Gerhard
Spannbetonkastenquerschnitte mit Stegspanngliedern und verbundloser Quervorspannung
Bautechnik, 2022

Díaz, Guillermo
Multi-scale composite finite element modeling of three-dimensional prestressed reinforced concrete structural members: Part I - A comprehensive framework
Civil engineering design, 2022

Peters, Stefan; Engelsmann, Stephan; Spalding, Valerie; Fischer, Christian; Kammersberger, Andreas
Eine schwungvolle Spannbetonbrücke über die Mur. Fuß- und Radwegbrücke zwischen Gratwein-Straßengel und Gratkorn (kostenlos)
Brückenbau, 2022

nach oben

Warenkorb: 0 Artikel
Gesamtsumme: EUR 0.00
zur Kasse

Mein Konto
Anmelden (optional)
Kundenkonto einrichten

Immer aktuell informiert:
Fraunhofer IRB Newsletter

Kategorien:

Bücher, Broschüren
Merkblätter, Richtlinien, Normen
Forschungsberichte
Zeitschriftenartikel
Aufsätze
Dissertationen
Rechtsbeiträge
Zulassungen und Prüfbescheide

Merkblätter im
Online-Abo

DBV-Schriften
WTA-Merkblätter

NEU: FAQs
Die wichtigsten Fragen und Antworten im Überblick

Highlights aus dem Programm 2022

* Alle Preise verstehen sich inkl. der gesetzlichen MwSt. Lieferung deutschlandweit und nach Österreich versandkostenfrei. Informationen über die Versandkosten ins Ausland finden Sie hier.

Ein Service des Fraunhofer IRB für:
Bauingenieure, Bausachverständige, Architekten, Planungsbüros, Energieberater, Energietechniker, Stadtplaner, Raumplaner, Bauhandwerker, Bauforscher, Studenten im Bauwesen

Von Fachbuch bis Norm in unserer Baufach-Datenbank:
Bücher, Broschüren (auch kostenlos), Fachzeitschriften, Zeitschriftenartikel, Merkblätter, Richtlinien, Normen, Bauforschungsberichte, Dissertationen, Zulassungen, Prüfbescheide

Alle deutschen Publikationen zum Thema:
Baustoff, Bauphysik, Gebäudetechnik, Facility Management, Bauschaden, Bauerhaltung, Bauen im Bestand, Denkmalpflege, Architektur, Gebäudeplanung, Baukonstruktion, Energie, Barrierefrei, Ingenieurbau, Betonbau, Holzbau, Mauerwerksbau, Stahlbau, Bauforschung, Baurecht, Stadtplanung, Städtebau, Raumplanung, Wohnungswesen und mehr

Wir nutzen Trusted Shops als unabhängigen Dienstleister für die Einholung von Bewertungen. Trusted Shops hat Maßnahmen getroffen, um sicherzustellen, dass es sich um echte Bewertungen handelt. Mehr Informationen