Aufsatz: Sicherheitsansätze zu nichtlinearen Rechenverfahren im Betonbau – Fraunhofer IRB

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Sicherheitsansätze zu nichtlinearen Rechenverfahren im Betonbau

Autor: Tecusan, Remus; Zilch, Konrad
Quelle: 3. Brückenkolloquium. Beurteilung, Ertüchtigung und Instandsetzung von Brücken, 19. und 20. Juni 2018. Tagungshandbuch 2018. Mit CD-ROM
Seiten: 53-61
2018

Publikationslisten zum Thema:
Spannbetonbauteil, Spannbetonträger, Spannbetonbalken, Schubbeanspruchung, Querkraftbeanspruchung, Tragverhalten, Untersuchungsmethode, Versuchsträger, Versuchsbalken, Durchlaufträger, Zweifeldträger, Längsbewehrung, Bügelbewehrung, Bewehrungsanordnung, Spanngliedführung, Bruchlast, Rissbild, Tragwiderstand, Simulationsrechnung, Modellierung, Berechnungsverfahren, Nichtlinearität, Finite-Elemente-Methode, Sicherheitskonzept, prestressed concrete unit, prestressed concrete girder, prestressed concrete beam, subjection to shear, transverse force stress, load-bearing behaviour, investigation method, test medium, experimental beam, continuous beam, two span beam, longitudinal reinforcement, lateral ties, reinforcement system, tendon guidance, ultimate load, fracture pattern, load-bearing resistance, simulation calculation, modelling, calculation method, non-linearity, finite element method,

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Forschungsberichte

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Einfluss des vertikalen Anteils der Vorspannung auf den Durchstanzwiderstand von vorgespannten Flachdecken
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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
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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.

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Steinbock, Oliver; Bösche, Thomas; Schumann, Alexander
Carbonbeton - Eine neue Verstärkungsmethode für Massivbrücken. Teil 2: Carbonbeton im Brückenbau und Informationen zur Zustimmung im Einzelfall für das Pilotprojekt "Brücken über die Nidda im Zuge der BAB A 648"
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Haveresch, Karlheinz
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