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Spritzbetonverstärkte Stahlbetonstützen - Bemessungskonzept
Bauforschung, Band T 2804Josef Hegger, Naceur Kerkeni
TH Aachen, Lehrstuhl und Institut für Massivbau -IMB-
1997, 242 S.
Fraunhofer IRB Verlag
Inhalt
Seit längerem schon werden Stahlbetonstützen mit Spritzbeton instand gesetzt oder nachträglich verstärkt. Bislang gibt es zu diesem Bauverfahren kein umfassendes Bemessungskonzept. Nach einer systematischen Auswertung früherer Untersuchungen an den Stützen sind Versuche unter zentrischer wie auch ausmittiger Belastung unternommen worden. Zusätzliche Langzeitversuche klärten den Einfluss des zeitabhängigen Materialverhaltens von Altbeton und Spritzbeton. Alle Versuche, auch die früheren, wurden mit LIMFES nachgerechnet. Dieses Rechenprogramm basiert auf der Methode der finiten Elemente und arbeitet mit einem dreidimensionalen Betonmodell. Umfangreiche Parameterstudien mit LIMFES führten schließlich zu dem Bemessungsverfahren für spritzbetonverstärkte Stahlbetonstützen. Das Verfahren gilt für zentrische und ausmittige Belastung, ist einfach praktizierbar und ergibt Resultate, die mit den experimentell erhaltenen Ergebnissen gut übereinstimmen.
Verfügbare Formate
Inhaltsverzeichnis
1 PROBLEMSTELLUNG UND ZIELSETZUNG 1
1.1 Problemstellung 1
1.2 Zielsetzung 1
2 ÜBERBLICK ZUM STAND DER KENNTNISSE 3
2.1 Untersuchungen an monolithischen, umschnürten Druckgliedern 3
2.1.1 Stützen mit kreisförmigem Querschnitt 3
2.1.2 Rechteckige Stützen 6
2.2 Versuche zur Stützenverstärkung 15
2.2.1 Versuche von Eibl, Bachmann [El, E2] 15
2.2.2 Versuche von Eibl, Wörner, Braun [E4] 15
2.2.3 Versuche von Krause, Cordes, Trost [C4, K3] 16
2.2.4 Versuche von Schäfer, Li, Bäätjer [S3] 17
2.3 Bemessungskonzepte für spritzbetonverstärkte Stützen 18
2.3.1 Allgemeines 18
2.3.2 Bemessungsansätze für den Krafteinleitungsbereich 19
2.3.3 Bemessungsansatz für den Stützenmittelbereich 28
3 DER BAUSTOFF SPRITZBETON 30
3.1 Anwendung 30
3.2 Normen, Richtlinien, Vorschriften und Empfehlungen 30
3.3 Spritzverfahren 32
3.4 Bereitstellungsgemisch 34
3.5 Betonzusatzmittel und -stoffe 35
3.5.1 Silicastaub 35
3.6 Auftragsfläche 36
3.7 Spritztechnik 36
3.8 Nachbehandlung 37
3.9 Porosität 37
3.10 Prüfverfahren 39
3.11 Bemessungsregeln 39
4 EIGENE VERSUCHE 42
4.1 Versuchsprogramm und Begründung 42
4.2 Herstellung der Versuchskörper 44
4.2.1 Baustoffe 44
4.2.2 Altbetonstütze 46
4.2.3 Verstärkungsmaßnahme .48
4.3 Nachtrglich verstärkte Stützen unter zentrischer Belastung 49
4.3.1 Versuchsaufbau 49
4.3.2 Durchführung der Versuche 51
4.3.3 Trag- und Verformungsverhalten 53
4.4 Nachträglich verstärkte Stützen unter exzentrischer Belastung 64
4.4.1 Versuchsaufbau 64
4.4.2 Trag- und Verformungsverhalten 65
4.5 Langzeitversuche an spritzbetonverstärkten Stützen 73
4.5.1 Einführung 73
4.5.2 Versuchsaufbau 73
4.5.3 Zeitlicher Ablauf der Versuche 77
4.5.4 Versuchsergebnisse 79
4.5.5 Parameterstudie 88
4.5.6 Zusammenfassung 95
5 RECHNERISCHE UNTERSUCHUNGEN UND ENTWICKLUNG EINES BEMESSUNGSKONZEPTES FÜR SPRITZBETONVERSTÄRKTE STÜTZEN 96
5.1 Rechnerische Untersuchungen 96
5.1.1 Grundlagen der rechnerischen Untersuchungen 96
5.1.2 Das FE-Programm "LIMFES" 112
5.1.3 Parameterstudien 115
5.2 Bemessungsansatz für den Lasteinleitungsbereich 124
5.2.1 Herleitung 124
5.2.2 Bemessungsansatz 133
5.3 Bemessungsansatz für den Stützenmittelbereich 135
5.4 Bemessungsbeispiel 135
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 138
7 LITERATURVERZEICHNIS 140
ANHANG A A1-A15
Instandsetzung, Sanierung, Tragfähigkeit, Stütze, Verstärkung, Spritzbeton, Stahlbetonstütze, Versuch, Parameterstudie, Tragverhalten, Querbewehrung, Ausmittigkeit, Lastausmitte, Bemessung, Berechnung, Vergleich, Übereinstimmung, Tragfähigkeitserhöhung, Nachrechnung,
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