Beschreibung des Antrages

Transcription

Gemeinschaftsausschuss Kaltformgebung e.V.
Name der AiF-Forschungsvereinigung (FV)
Aktenzeichen der FV:
Beschreibung zum Forschungsantrag
1.
Forschungsthema
Bemessungs- und Konstruktionsregeln bei großen Stabdurchmessern und sehr
hohen Bewehrungsgraden – Fortsetzungsantrag
2.
Wirtschaftliche Relevanz für KMU
2.1 Wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Problemstellung
In Stahlbetonkonstruktionen dürfen nach DIN EN 1992-1-1 (Eurocode 2 /1/) Bewehrungsstäbe mit Stabdurchmessern zwischen 8 mm und 40 mm verwendet werden. Allerdings sind nach nationalem Anhang DIN EN 1992-1-1/NA (Eurocode 2/NA /2/) Stabdurchmesser φ > 32 mm als große Stabdurchmesser einzustufen und müssen im Vergleich zu kleineren Durchmessern verschärfte Konstruktionsregeln erfüllen. Es besteht
ein hohes technisches und wirtschaftliches Interesse an einer Vereinfachung dieser
Konstruktionsregeln für große Stabdurchmesser und einer wesentlichen Erhöhung des
zulässigen Bewehrungsgrades.
Vorteile durch den Einsatz großer Stabdurchmesser ergeben sich insbesondere bei
hochbeanspruchten Stahlbetonbauteilen wie Stützen, Abfangträgern, Pfahlkopfplatten,
Bodenplatten und in Tunnel- und Industriebauwerken. Die Verwendung großer Stabdurchmesser ermöglicht bei sehr hohen Bewehrungsgraden die Verringerung der Anzahl der erforderlichen Bewehrungslagen (Bild 1, Bild 2) und damit eine Reduzierung
des Verlegeaufwandes, sowie die Vergrößerung der statischen Nutzhöhe. Mit einer
vereinfachten Bewehrungsführung (ggf. in Kombination mit einer angepassten Betontechnologie) und deutlich höheren Bewehrungsgraden lassen sich größere Tragfähigkeiten bei gleichen Bauteilabmessungen bzw. bei gleicher Tragfähigkeit kleinere und
schlankere Bauteile realisieren. Schlankere Bauweisen führen zu innovativen architektonischen Entwürfen. So lässt sich z. B. die nutzbare Geschossfläche durch geringere
Stützenquerschnitte vergrößern oder bei gleicher Bauteildicke sind größere Spannweiten für eine flexible Gebäudenutzung möglich. Die Vereinfachungen bei der Tragwerksplanung, beim Bewehren und Betonieren sowie die Ausdehnung des Einsatzbereiches
der Stahlbetonbauweise führen zu Kosteneinsparungen für Planer, Bauunternehmen,
Biegebetriebe und Bauherren.
Gliederung: Ausführliche Beschreibung
Seite 1
Bild 1 Vereinfachung der Bewehrungsführung in Stützen
Bild 2 Vereinfachung der Bewehrungsführung in Abfangträgern
Für die Anwendung von großen Stabdurchmessern in Stahlbetonkonstruktionen gelten
nach /1/ und /2/ eine Vielzahl von Zusatzregeln. Die Regelungen in /2/ basieren auf Zulassungen für große Stabdurchmesser und zugehörigen Untersuchungen aus den
1970er und 1980er Jahren /3/. Systematische Untersuchungen zu Stahlbetonbauteilen
mit
großen
Stabdurchmessern
liegen
mit
Ausnahme
des
vorhergehenden
IGF Forschungsvorhabens 16992N/1 /4/ bisher nicht vor. Die Ergebnisse von
IGF 16992N/1 wurden bzw. werden in /5/, /6/, /7/, /8/ veröffentlicht.
Aufgrund der zahlreichen Zusatzregeln für große Stabdurchmesser können KMUs die
wirtschaftlichen Vorteile der Stabdurchmesser φ > 32 mm und höheren Bewehrungsgrade bisher kaum nutzen. Die zusätzlichen Konstruktionsregeln stellen zum einen bereits
in der Tragwerksplanung ein Hindernis dar, da die Anwender mit diesen Regeln weniger
vertraut sind. Zum anderen vermindert die zusätzliche Bewehrung zur Verbundsicherung und zur Beschränkung der Rissbreiten, die nach /1/ und /2/ gefordert wird, die wirtschaftlichen Vorteile großer Stabdurchmesser in der Bauausführung.
Die grundsätzliche Übertragbarkeit der Regelungen für kleine auf große Stabdurchmesser und der Einfluss einiger Zusatzregeln für große Durchmesser wurde bereits in IGF
16992N/1 /4/ erfolgreich untersucht. Die gewonnen Erkenntnisse sind der Ausgangspunkt für Vereinfachungen der Konstruktionsregeln, die eine breite baupraktische Anwendung von Bewehrungsstäben φ > 32 mm und höheren Bewehrungsgraden erwarten
lassen. Da sich bei der Bearbeitung von /4/ neue Fragestellungen und Potenziale zur
Seite 2
Anwendung großer Stabdurchmesser ergaben, konnten nicht alle Zusatzregelungen
und Nachweismodelle überprüft werden. Zur Entschärfung der Zusatzregelungen für
große Stabdurchmesser in der aktuellen Normung und zur Erweiterung bzw. Absicherung der Anwendung für höhere Bewehrungsgrade sind deshalb weitere Untersuchungen zu den Bemessungs- und Konstruktionsregeln erforderlich. Die offenen Fragestellungen betreffen vorrangig die in Kapitel 3.1 beschriebenen
Themenbereiche gemäß
der Aufgabenverteilung in IGF 16992N/1 /4/:
a) Tragverhalten von
Verankerungen und zugbeanspruchten Übergreifungsstößen
(RWTH Aachen);
b) Rissbreitenbeschränkung und erforderliche Oberflächenbewehrung (TU Kaiserslautern);
c) Tragverhalten von Druckgliedern und druckbeanspruchten Stößen (TU Braunschweig).
Auch dieses Vorhaben soll als Verbundprojekt durchgeführt werden, da die aufwändigen Untersuchungen die Kapazitäten eines einzelnen Antragstellers überschreiten und
die Ergebnisse möglichst schnell erarbeitet und der Praxis zur Verfügung gestellt werden sollen.
2.2 Wirtschaftliche Bedeutung der angestrebten Forschungsergebnisse für KMU
Die Verbesserung der Bemessungsansätze und Konstruktionsregeln für große Stabdurchmesser sowie die Erhöhung der Bewehrungsgrade ist entlang der Wertschöpfungskette im Bauwesen von hoher wirtschaftlicher Bedeutung und steigert die Wettbewerbsfähigkeit von KMUs aus verschiedenen Bereichen der Baubranche. Die Zusatzbewehrungen nach /1/ und /2/ lassen sich verringern und die Konstruktionsregeln so
vereinfachen, dass Kostenreduktionen für Architekten, Tragwerksplaner, Biegebetriebe,
Bauunternehmen und Bauherren zu erwarten sind. Dies sind z.B.:
•
Die Anwendung von Bewehrungsstäben mit großen Stabdurchmessern und höheren Bewehrungsgraden erlauben es Tragwerksplanern und Architekten – als in der
Regel kleine Dienstleistungsunternehmen –
funktionalere und wirtschaftlichere
Entwürfe von Stahlbetonkonstruktionen zu realisieren. Große Stabdurchmesser und
höhere Bewehrungsgrade verkleinern die Querschnitte von Stützen und verringern
die Bauhöhe bzw. erhöhen die Spannweite von biegebeanspruchten Bauteilen, was
beides zu einem größeren nutzbaren Raumvolumen führt. Den Bauherren können
wirtschaftlichere Baukonstruktionen angeboten werden, wenn Tragwerksplaner und
Architekten im Entwurf mehr Gestaltungsspielraum nutzen können.
Seite 3
•
Der Planungsaufwand von Stahlbetonkonstruktionen mit großen Stabdurchmessern
wird verringert und gleichzeitig können größere Bewehrungsmengen eingespart
werden
•
Für Bauunternehmen ist der geringere Aufwand beim Bewehren und Betonieren von
Stahlbetonbauteilen sowohl zeitlich als auch wirtschaftlich vorteilhaft. Die Ausführungsqualität wird gesteigert. Die Anzahl der Mängel, die auf die schlechte Betonierbarkeit bei Bewehrungsverdichtungen mit kleinen Durchmessern zurückzuführen
ist, nimmt deutlich ab. Damit reduziert sich auch die Zahl von Rechtsstreitigkeiten.
•
Sowohl für die Ortbetonbauweise als auch das Bauen mit Fertigteilen ergeben sich
durch die vereinfachte Anwendung der Bewehrungsstäbe bis 40 mm und die Erweiterung auf größere Bewehrungsgrade neue konstruktive Lösungen für die Herstellung von Stahlbetonbauteilen. Insbesondere kleinere Betonfertigteilwerke und Rohbauunternehmen können durch wirtschaftlichere Konstruktionen und
optimierten
Materialeinsatz ihre Marktposition deutlich verbessern.
•
Der Bewehrungsstahlhandel und die Biegebetriebe können den Absatz von Bewehrungsstäben mit großen Stabdurchmessern steigern. Da in Stahlbetonkonstruktionen zum Bewehrungsstoß in hohem Maße auch mechanische Verbindungsmittel
genutzt werden, profitieren auch die Hersteller dieser Verbindungsmittel von den
Ergebnissen dieses Forschungsvorhabens.
•
In der Zuliefererbranche können Hersteller ihre Produktivität durch die Investition in
leistungsfähige Anlagentechnik (Walzstraßen) verbessern. Es besteht auch die
Möglichkeit der Weiterentwicklung der mechanischen Eigenschaften der Betonstähle für die Betonstahlhersteller.
•
Nicht zuletzt profitieren die KMUs als Bauherren von einer effizienteren und breiter
gefächerten Stahlbetonbauweise.
Die erweiterten Bemessungsmodelle und ausgedehnten Konstruktionsmöglichkeiten
gestatten es den KMU, bessere und wirtschaftlichere Lösungen für die verschiedensten
Anwendungsgebiete anzubieten, wodurch zum einen die Wettbewerbsfähigkeit der
KMUs gesteigert werden kann, zum anderen aber auch die immer relevanter werdenden Aspekte der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz der Bauweise gestärkt werden.
Seite 4
3.
Wissenschaftlich-technischer Ansatz
3.1 Stand der Forschung und Entwicklung
3.1.1 Tragverhalten von Verankerungen und zugbeanspruchten Übergreifungsstößen
Die Verbundfestigkeit zwischen Beton und Bewehrung wirkt sich sowohl auf die Rissabstände und Rissbreiten als auch auf die Tragfähigkeit von Verankerungen und Übergreifungen aus. Die Zusatzregelungen für große Stabdurchmessern in /1/ und /2/ basieren
auf älteren Untersuchungen für Stabbündel und Zulassungen für Bewehrung mit großen
Stabdurchmessern des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) /3/. Einige dieser Zusatzregelungen wurden anhand von 26 Beam-End Versuchen mit Variation von Stabdurchmesser, Betondeckung und Stababstand sowie anhand von acht Vierpunktbiegeversuchen mit Übergreifungsstößen in IGF 16992N/1 /4/ überprüft. Dabei ergaben sich
folgende Erkenntnisse für große Stabdurchmesser:
•
Die Abminderung der Verbundspannung für große Stabdurchmesser nach Eurocode 2 /1/ mit dem Faktor η2 = (132 - φ) / 100 wurde durch die Versuchsergebnisse
bestätigt.
•
Die zur Bemessung von Verankerungen und Übergreifungen in Eurocode 2 /1/ enthaltenen Faktoren zur Berücksichtigung der Betondeckung und des Stababstandes
α2 und des Querdrucks α5 können für kleine und große Stabdurchmesser gleichermaßen angewendet werden.
•
Übergreifungsstöße mit φ 40 mm sind entgegen den Regeln aus Eurocode 2/NA /2/
auch als Vollstöße ausführbar. Mit einer Betondeckung c = 1,5 · φ und einem Stoßfaktor α6 = 2,0 wurde in Versuchen die Streckgrenze der Biegezugbewehrung erreicht.
•
Zur Rissbreitenbegrenzung ist am Stoßende eine zusätzliche Längsbewehrung als
Oberflächenbewehrung aus kleinen Bewehrungsdurchmessern unverzichtbar.
Der Einfluss der Querbewehrung, der Oberflächenbewehrung und einer Kombination
großer und kleiner Stabdurchmesser in Verankerungen und zugbeanspruchten Übergreifungsstößen wurde noch nicht systematisch untersucht.
In Übergreifungsstößen stellen sich durch den Steifigkeitssprung am Stoßende größere
Querrissbreiten ein, die im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit maßgebend werden. Diese können durch die Anordnung einer starken Oberflächenbewehrung nach /2/
von 2 % bezogen auf die Querschnittsfläche des Betons unter Zug außerhalb der Bügel
Act,ext (Bild 3) unter Gebrauchslasten auf eine Rissbreite von weniger als 0,2 mm begrenzt werden. Versuche mit Übergreifungsstößen zur Verminderung dieser starken
Seite 5
Oberflächenbewehrung oder zur Wirksamkeit von Zulagen der Längsbewehrung am
Stoßende sind nicht bekannt.
Bild 3 Oberflächenbewehrung nach /1/ (links) und Verankerung großer Durchmesser mit Zulagebewehrung mit kleinem Durchmesser (rechts)
Die Tragfähigkeit von Verankerungen und Übergreifungen wird durch Menge und Anordnung der Querbewehrung, Verankerungslänge, Größe der Betondeckung und Stababstand bestimmt, da diese den Verlauf der Verbundspannung beeinflussen. Unabhängig von der Menge der Querbewehrung entstehen Spaltrisse in Längsrichtung /4/ /9/,
aber für die Duktilität der Verbundzone ist eine Querbewehrung selbst bei großen Betondeckungen erforderlich /10/. Eine Steigerung der Stoßtragfähigkeit ist nach /9/, /10/
ab einer bestimmten Übergreifungslänge allein durch eine ausreichende Querbewehrung möglich, was bei größeren Stabdurchmessern mit größeren bezogenen Rippenflächen noch ausgeprägter ist /9/. Nach /11/, /12/, /13/ gibt es allerdings eine Obergrenze
für die Effektivität der Querbewehrung, wie Vierpunktbiegeversuche belegen. Nach /14/
wird daher der positive Einfluss der Querbewehrung begrenzt. um ein Pullout-Versagen
auszuschließen. Es fehlen aber experimentelle Untersuchungen zur Fragestellung, ob
durch die Anordnung von Querbewehrung die erforderlichen Verankerungslängen großer Stabdurchmesser verringert werden können.
Eurocode 2 /1/ fordert Übergreifungslängen, die sich durch Multiplikation mit dem Faktor
α6 = 1,5 aus den Verankerungslängen ergeben, während Übergreifungen nach /2/ für
Stabdurchmesser φ ≥ 16 mm mit dem Faktor 2,0 zu ermitteln sind. In eigenen Versuchen /4/ konnte die Streckgrenze der Stäbe mit großen Stabdurchmessern in Versuchskörpern mit einer Betondeckung c = 1,5 · φ und einem Stoßfaktor α6 = 2,0 mit Vollstößen erreicht werden, während in /1/ die ausnutzbare Spannung der Längsbewehrung
auf 80 % begrenzt ist und eine Staffelung der Stöße vorgeschrieben ist. Anhand einer
umfangreichen Datenbankauswertung von Verankerungen und Übergreifungen in /15/
werden die Bemessungsregeln nach Eurocode 2 /1/ allerdings als unsicher eingeschätzt
und genauere experimentelle und theoretische Untersuchungen empfohlen.
Versuche zur Verankerung von großen Stabdurchmessern im Auflagerbereich sind den
Seite 6
Antragstellern nicht bekannt. Wegen der größeren Verankerungslängen werden dort in
der Praxis große Stabdurchmesser in der Praxis häufig mit kleineren Stabdurchmessern
gestoßen, die auf einer kürzeren Länge verankert werden können (Bild 3).
Nach /16/ wird vorgeschlagen hierbei die günstigeren Konstruktionsregeln für kleinere
Stäbe anzuwenden. Versuche, die diese günstige Annahme auch für den Stoß von großen (φ > 32 mm) und kleinen Stabdurchmessern bestätigen, sind den Antragstellern
nicht bekannt.
Insgesamt ist die Notwendigkeit der einschränkenden Zusatzregeln für große Stabdurchmesser in der aktuellen Stahlbetonnormung /1/, /2/ zu überprüfen. Aus der genaueren Kenntnis des Zusammenspiels von Verbundlänge, Querbewehrung, Betondeckung
und Abstand der Längsstäbe können dann vereinfachte und gleichzeitig wirtschaftlichere Konstruktionen mit hohen Bewehrungsgraden abgeleitet werden.
3.1.2 Rissbreitenbeschränkung und erforderliche Oberflächenbewehrung
Rissbreiten sind im Gebrauchszustand zu beschränken, um die Dauerhaftigkeit von
Stahlbetonbauteilen sicherzustellen und um optische Beeinträchtigungen zu vermeiden.
Eine Steuerung der Rissbreiten kann durch die Anordnung von oberflächennaher Bewehrung gelingen. Dabei beeinflussen vor allem die Stahlspannung, die Betonzugfestigkeit, der Stabdurchmesser und die Größe der Betondeckung die auftretende Rissbreite. Hinzu treten zeitabhängige Einflüsse wie das Verbundkriechen sowie gegebenenfalls der Einfluss hoher Lastwechselzahlen. Kleine Stabdurchmesser führen in der Tendenz zu kleinen Rissbreiten. Große Stabdurchmesser hingegen ergeben grundsätzlich
große Rissbreiten, wodurch eine zusätzliche Oberflächenbewehrung aus dünnen Stäben unumgänglich wird.
Eine Übersicht zum derzeitigen Stand der Normung wird in /17/ gegeben. Die Herleitung
des Eurocode 2 /NA /2/ in Deutschland zugrunde liegenden Rissbreitenansatzes kann in
/18/ nachvollzogen werden. Die Rechenwerte stellen keine Maximalwerte dar, sondern
sie sind obere Fraktilwerte, die eine Überschreitung in Einzelfällen voraussetzen.
Die zur Verfügung stehenden Forschungsergebnisse erfassen ganz überwiegend kleine
Stabdurchmesser bis 14 mm /18/, /19/, /20/, /21/, /22/, /23/, /24/, /25/, /26/ und /27/.
Systematische Untersuchungen zur Rissbreitenbeschränkung bei großen Stabdurchmessern φ > 32 mm lagen bis 2012 nicht vor. Deshalb wurden im Rahmen von
IGF 16992N/1 /4/ grundlegende Untersuchungen zur Rissbreitenbeschränkung bei einzelnen Stabdurchmessern φ > 32 mm durchgeführt und insbesondere der Wirksamkeit
einer zusätzlichen Oberflächenbewehrung mit kleinen Stabdurchmessern nachgeganGliederung: Ausführliche Beschreibung
Seite 7
gen. In 58 Bauteil-Zugversuchen wurde der Einfluss des Stabdurchmessers, der Betonfestigkeit und der Oberflächenbewehrung auf die Rissbildung erforscht.
Durch den Vergleich der Versuchsergebnisse mit Berechnungen nach Eurocode 2 /1/
und Eurocode 2/NA /2/ konnten die Rechenregeln überprüft und erforderliche Änderungsvorschläge ausgearbeitet werden. Folgende Erkenntnisse wurden gewonnen:
•
Die Rissabstände werden für große Stabdurchmesser φ > 28 mm gut angenähert,
so lange der Bewehrungsgrad ρeff,netto ≤ 4,5 % beträgt. Für höhere Bewehrungsgrade liefern die Rechenregeln des Eurocode 2 /1/ vom Versuchsergebnis stark abweichende Ergebnisse.
•
In den Versuchen hat sich bestätigt, dass die Rissbreiten an der Oberfläche bei allen im Gebrauchszustand auftretenden Stahlspannungsniveaus unterschätzt werden. Dies gilt insbesondere für kleine Stahlspannungen (Bild 4).
•
Um die Wirkung einer gemischten Bewehrung aus großen Stabdurchmessern als
Hauptbewehrung und dünnen Bewehrungsstäben als Oberflächenbewehrung in
Form eines Vergleichsdurchmessers erfassen zu können, ist eine Anpassung der
Rissbreitengleichung nach Eurocode 2/NA /2/ erforderlich.
•
Die in Eurocode 2/NA /2/ geforderte Oberflächenbewehrung kann reduziert werden,
wenn keine besonderen Anforderungen an die Rissbreite gestellt werden.
Eurocode 2/NA
Versuch
Bild 4 Exemplarischer Vergleich der an der Oberfläche gemessenen Rissbreite im Dehnkörperversuch (2 φ 40, Asurf = 1% von Act,ext) /4/ mit den Rechenwerten nach Eurocode 2/NA /2/
Es verbleiben jedoch zahlreiche offene Fragen, die insbesondere für plattenartige Bauteile mit kreuzweise verlegten großen Stabdurchmessern und Oberflächenbewehrung
wie z.B. Pfahlkopfplatten, Bodenplatten und Tunnel- und Industriebauwerke zu beantworten sind. Dies betrifft den Einfluss von Längsrissen infolge Querzug und bei hohen
Seite 8
(Quer-)Bewehrungsgraden (mehrlagige Bewehrungsanordnung) deren Auswirkung auf
die Rissbreitenbeschränkung. Auch zur Bedeutung zyklischer Beanspruchungen für die
Rissbreitenentwicklung liegen für große Stabdurchmesser bisher keine gewonnenen Erkenntnisse vor.
3.1.3 Tragverhalten von Druckgliedern und druckbeanspruchten Stößen
In IGF 16992N/1 wurden die erforderlichen Mindestabmessungen von Stützen, die Mindest- und maximale Betonfestigkeit, die erforderlichen Bügeldurchmesser und Bügelabstände und die maximale Anzahl von Längsstäben je Bügelecke in Stützen bei minimal
und maximal angestrebter Betonfestigkeit untersucht. Zusätzlich wurden Druckstöße
von Längsstäben getestet, bei denen der Bügelbewehrungsgrad im Stoß variiert wurde.
Insgesamt wurden fünf Versuchsserien mit zusammen 23 Versuchen durchgeführt. Im
Anschluss an die experimentellen Untersuchungen wurden die Versuchsstützen mit
nichtlinearen FE-Berechnungen nachgerechnet.
Zusammenfassend lassen sich folgende weitergehende Empfehlungen formulieren:
•
Eine Mindestbauteildicke entsprechend /1/ und /2/ Abschnitt 8.8 (1) ist bei Stützen
mit großen Stabdurchmessern φ 40 mm nicht erforderlich.
•
Bei überwiegend auf Druck beanspruchten Bauteilen ist bei großen Stabdurchmessern φ 40 mm im Hinblick auf die Traglast eine Ausführung mit einer Festigkeitsklasse bis C100/115 vertretbar.
•
Die allgemeinen Regelungen zur Bestimmung des Mindestbügeldurchmessers und
des maximal zulässigen Bügelabstands entsprechend /1/ und /2/ Abschnitt 9.5.3,
können auch bei einer Längsbewehrung φ 40 mm verwendet werden.
•
Die maximale Anzahl von Stäben, die durch die Bügelbewehrung gegen Ausknicken
gesichert werden, ist zurzeit auf maximal drei Stäbe zu beschränken. Diese Stäbe
können einen maximalen Abstand vom Eckbereich von sct,lmax ≤ 15 · φw aufweisen.
Weitere Stäbe und solche, die den maximalen Abstand überschreiten, sollten durch
Zwischenbügel gesichert werden.
•
Der maximal zulässige Längsbewehrungsgrad von 9 % konnte bestätigt werden und
eine Ausweitung auf höhere Längsbewehrungsgrade erscheint möglich.
•
Eine Betondeckung von 1,0 · φl ist zur Sicherstellung des Verbunds für Längsbewehrung φ 40 mm unter Druckbeanspruchung ausreichend.
•
Eine Druckstoßausbildung von großen Stabdurchmessern mittels Übergreifungsstoß
sollte weiterhin nicht zugelassen werden.
In /4/ wurde, um den maximalen Abstand der Längsbewehrung zur Bügelecke nicht zu
Seite 9
überschreiten, nur das Ausknicken von maximal drei Längsstäben im Gegensatz zu den
normativ zulässigen fünf Längsstäbe je Bügelecke untersucht. Um diesen Sachverhalt
abschließend zu klären und somit die Anordnung von Zwischenbügeln zu verringern
(Bild 1), sind weitere Versuche erforderlich. Des Weiteren wurde in den durchgeführten
Untersuchungen nur eine Mindestbauteildicke von 24 cm untersucht, um den nach /1/
und /2/ maximal zulässigen Längsbewehrungsgrad von 9,0 % nicht zu überschreiten.
Die Begrenzung des maximalen Bewehrungsgrades ist nicht durch mechanische Zusammenhänge begründet, sondern beruht lediglich auf einer normativen Festlegung
und soll die Betonierbarkeit der Stützen sicherstellen. In der Praxis ausgeführte Stützen
in Hochhausprojekten wie z. B. dem „Herriot’s“ in Frankfurt /28/, dem „Opernturm“ in
Frankfurt /29/, den „Tanzenden Türme“ in Hamburg und dem „Taunusturm“ in Frankfurt
/30/ oder dem „One World Trade Center“ in New York haben jedoch gezeigt, dass trotz
hoher Bewehrungsgrade von bis zu 16,0 % eine gute Bewehrungsführung und Betonierbarkeit der Stützen sichergestellt und eine hohe Ausführungsqualität erreicht werden
kann. Hochbewehrte Druckglieder sind immer dann sinnvoll, wenn hohe Vertikallasten
vorliegen, gleichzeitig aber aus architektonischen und wirtschaftlichen Gründen die
Stützenabmessungen und deren Anzahl begrenzt werden sollen /31/.
Oft werden diese hochbewehrten Druckglieder auch mit Stabbündeln hergestellt. Nach
/1/ und /2/ Abschnitt 8.9 dürfen aber nur Stabbündel mit φ ≤ 28 mm ausgeführt werden.
Eine Ausführung von Stabbündeln mit größeren Durchmessern in Druckgliedern wurde
bisher noch nicht systematisch untersucht
Bei der Herstellung und der späteren Nutzung erhalten Stützen im Allgemeinen eine
stufenartige Belastung, die zu einem großen Teil dauernd vorhanden ist. Diese Dauerbelastung wird zunächst anteilig vom Beton und Betonstahl entsprechend ihrer
Dehnsteifigkeiten aufgenommen. Im Laufe der Nutzungsdauer findet infolge des Kriechens des Betons eine Spannungsumlagerung vom Beton auf den Betonstahl statt; der
Beton wird entlastet und der Betonstahl wird entsprechend der Gleichgewichtsbedingungen stärker belastet /32/. Somit liegt eine Vorbelastung des Betonstahls vor, die
auch das Versagensverhalten im Traglastzustand beeinflusst, da eine vorzeitige Plastifizierung des Betonstahls auftritt und die Knickstabilität des Betonstahls (bei gleichem
Bügelabstand) reduziert ist. Zum Einfluss von Dauerbeanspruchungen wurden bisher
nur Versuche mit kleinen Durchmessern und hochfester Bewehrung durchgeführt /32/,
/33/. Es fehlen Versuche mit den hier untersuchten großen Stabdurchmessern und hohen Bewehrungsgraden von mehr als 9 %.
Bei der Ausführung von sehr hohen Längsbewehrungsgraden in Stützen ist die konstruktive Durchbildung im Bereich von Decken aufgrund der Durchdringungsproblematik
Seite 10
und im Bereich von Stößen sehr schwierig. In diesem Fall bieten sich Fertigteilstützen
mit Stumpfstoßausbildung nach /1/, /2/ Abschnitt 10.9.4.3, bzw. /34/ an (s. Bild 5).
Bild 5 Ausführungen von Stützenstumpfstößen mit Mörtelbett /34/
Die Regelungen zur Ausbildung von Stützenstumpfstößen gehen u. a. auf Untersuchungen nach /35/, /36/, /37/ und /38/ zurück. Hierbei wurden jedoch keine hohen
Längsbewehrungsgrade, keine großen Stabdurchmesser und keine Stabbündel untersucht. Neuere Untersuchungen im Zuge einer Zustimmung im Einzelfall für Fertigteilstützen mit Stumpfstoßausbildung /30/ zeigen jedoch das Potenzial von Stumpfstößen
auch bei hohen Längsbewehrungsgraden und großen Stabdurchmessern.
3.2 Arbeitshypothese
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die offenen Fragen zu Bemessung und Konstruktion bei großen Betonstahldurchmessern und sehr hohen Bewehrungsgraden von mehr
als 9 % zu klären. Als Ergebnis sollen abgesicherte Bemessungs- und Konstruktionsregeln zur technischen und wirtschaftlichen Weiterentwicklung der Stahlbetonbauweise
erarbeitet werden. Das Gesamtziel des Vorhabens gliedert sich in drei Themenfelder, in
denen die folgenden Arbeitshypothesen zu überprüfen sind:
a)
Tragverhalten von Verankerungen und zugbeanspruchten Übergreifungsstößen
a1) Die Verbundfestigkeit großer Stabdurchmesser wird neben der Betonfestigkeit in
hohem Maße von einer Querbewehrung, einem Querdruck und einer Oberflächenbewehrung beeinflusst.
a2) Um die Rissbreiten im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit auf 0,4 mm zu begrenzen, ist eine reduzierte Oberflächenbewehrung ausreichend. In /4/ war die
Oberflächenbewehrung für eine Rissbreite von 0,2 mm ausgelegt. Eine Staffelung
der Bewehrung wirkt sich durch den größeren Stababstand günstig auf das Tragund Rissverhalten aus.
Seite 11
a3) Für Übergreifungen von großen und kleinen Bewehrungsstäben dürfen die Konstruktionsregeln des kleineren Stabdurchmessers verwendet werden.
a4) Im Bereich einer Endverankerung ist in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und
Gebrauchstauglichkeit eine Querbewehrung wie in Übergreifunsstößen erforderlich.
a5) Durch eine Kombination von großen und kleinen Stabdurchmessern lassen sich
die Verankerungs- und Übergreifungslängen verkürzen.
b)
Rissbreitenbeschränkung und erforderliche Oberflächenbewehrung
b1) Eine starke mehrlagige Querbewehrung aus ebenfalls großen Stabdurchmessern,
wie sie bei Flächentragwerken auftritt, beeinflusst die Rissentwicklung erheblich.
b2) Längsrisse infolge Querzugbeanspruchung führen zu einer signifikanten Verschlechterung des Rissbildes.
b3) Eine Oberflächenbewehrung kann auch bei hohen Bewehrungsgraden und mehrlagiger Bewehrung die Rissbreiten an der Bauteiloberfläche stärker begrenzen als
in EC2 /1/ unterstellt wird.
b4) Eine zyklische Beanspruchung bewirkt auch bei sehr hohen Bewehrungsgraden
eine Vergrößerung der Rissbreiten.
b5) Die bei einer Betonfestigkeit von C30/37 gewonnen Erkenntnisse können analog
zu Eurocode 2 /1/ auch auf höherfeste Betone, wie sie im Fertigteilbau üblich sind,
übertragen werden.
c)
Tragverhalten von Druckgliedern und druckbeanspruchten Stößen
c1) Die Stabanzahl einer Längsbewehrung φ 40 mm von drei Stäben je Bügelecke
kann auf den normativ zulässigen Wert von maximal fünf Stäben erhöht und damit
auf die Anordnung von arbeitsintensiven Zwischenbügeln kann verzichtet werden.
c2) Die normativ festgelegte Grenze des maximal zulässigen Längsbewehrungsgrades
von 9 % kann deutlich erhöht werden.
c3) In Druckgliedern können auch Stabbündel mit φ > 28 mm (normativ festgelegter
Grenzdurchmesser der Einzelstäbe) ausgeführt werden.
c4) Die infolge Kriechen auftretende Spannungszunahme in der Längsbewehrung
kann auch bei sehr hohen Längsbewehrungsgraden mit den vorhandenen Berechnungsmodellen erfasst werden.
c5) Eine Ausführung von Stützenstumpfstößen bei hohen Längsbewehrungsgraden
mit großen Stabdurchmessern bzw. Stabbündeln ist möglich.
Seite 12
4.
Lösungsweg
4.1 Bearbeitungsschritte und Personaleinsatz
Zur Klärung der offenen Fragestellungen zum Tragverhalten von Bauteilen mit großen
Stabdurchmessern sind experimentelle und theoretische Untersuchungen geplant. Wie
in IGF 16992N/1 /4/ ist entsprechend den zur Verfügung stehenden Versuchsständen
folgende Aufgabenverteilung vorgesehen:
a) Tragverhalten von Verankerungen und zugbeanspruchten Übergreifungsstößen
(RWTH Aachen);
b) Rissbreitenbeschränkung und erforderliche Oberflächenbewehrung (TU Kaiserslautern);
c) Tragverhalten von Druckgliedern und druckbeanspruchten Stößen (TU Braunschweig).
Zur Vergleichbarkeit der Versuchsergebnisse werden an allen beteiligten Forschungsstellen die gleichen Betonrezepturen und Bewehrungsstäbe aus derselben Charge verwendet.
4.1.1 Tragverhalten von Verankerungen und zugbeanspruchten Übergreifungsstößen (RWTH Aachen)
Zur Herleitung von vereinfachten Konstruktionsregeln für Verankerungen und Zugstöße
großer Stabdurchmesser sind drei Versuchsserien geplant (Bild 6). In Beam-End Versuchen werden die noch offenen Einflüsse von Quer- und Oberflächenbewehrung auf die
Verbundfestigkeit, in Vierpunktbiegeversuchen das Tragverhalten von zugbeanspruchten Übergreifungen unter Anordnung von Oberflächenbewehrung und sehr hohen Bewehrungsgraden sowie in Balkenversuchen mit auflagernahen Einzellasten das Verankerungsverhalten am Auflager untersucht.
Bild 6 Untersuchungen zum Tragverhalten von Verankerungen und Übergreifungen
Seite 13
Die Versuchsergebnisse werden mit den Ergebnissen aus Datenbanken /13/, /39/ und
/40/ zu Übergreifungen und Verankerungen sowie Bemessungsmodellen /41/, /42/ und
/43/ verglichen. Hierauf aufbauend werden vereinfachte Bemessungs- und Konstruktionsregeln für Übergreifungen und Verankerungen von großen Stabdurchmessern hergeleitet.
Verbund
Die in IGF 16992N/1 geplanten Rilem Beam Versuche /44/ zur Ermittlung der Verbundeigenschaften in Abstimmung mit dem projektbegleitenden Ausschuss und durch 26
Beam-End Versuche nach ASTM 944 /45/ ersetzt /4/ (Bild 7), da sie das Verbundverhalten nach /46/ besser abbilden. Mit den Beam-End Versuchen nach /45/ wurde in /4/ der
Einfluss des Stabdurchmessers, der Betondeckung und des Abstandes der Stäbe untersucht.
Bild 7 Beam-End Versuche: Versuchsanordnung (links) und Querschnitte der Versuchskörper
(rechts)
Je Versuchsparameter werden zwei Versuchskörper getestet. Um zu klären, welche
Verankerungs- und Übergreifungslängen ohne Querbewehrung erforderlich sind (Arbeitshypothese a1)), wird die Beam-End Versuchsserie BEV-14 ohne Querbewehrung
durchgeführt (Bild 7). Ein Versuch mit einem Querbewehrungsgehalt von Ast / As = 1,0
wurde im Vorläuferprojekt durchgeführt. Die Versuchsserien BEV-15 bis BEV-19 dienen
der Bestimmung des Einflusses der Oberflächenbewehrung (Arbeitshypothese a1)). In
den Versuchsserien BEV-20 und BEV-21 wird überprüft, ob die positiven Einflüsse der
Querbewehrung und des Querdrucks superponierbar sind. Die Versuchsserie BEV-22
mit φ 28 mm ist ein Anschlussversuch an die Untersuchungen der Rissbreiten und der
Druckglieder, in denen diese Stabdurchmesser ebenfalls verwendet werden. Tabelle 1
stellt die Versuchsmatrix der geplanten Beam-End Versuchsserien dar.
Seite 14
X
Querdruck
2 %·Act
BEV-22
Einfluss Querbewehrung
X
X
X
Einfluss Oberflächenbewehrung
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Einfluss Querbewehrung mit Querdruck
X
X
X
X
X
X
Einfluss Stabdurchmesser
X
X
X
Oberflächenbew. As,surf
1%·Act
X
X
1,0
BEV-20
BEV-21
Querbewehrung Ast/As
0,0
X
X
X
X
1,5·φ
X
Betondeckung c
1,0·φ
BEV-15
BEV-16
BEV-17
BEV-18
BEV-19
40 mm
X
Stab-φ
28 mm
BEV-14
C50/60
Parameter
C30/37
Beton
Anzahl
Tabelle 1 Versuchsmatrix der geplanten Beam-End Versuche
2
X
X
2
2
2
2
2
X
X
X
X
X
X
X
2
2
2
Zugbeanspruchte Übergreifungsstöße
Die offenen Fragen zum Tragverhalten von zugbeanspruchten Übergreifungsstößen sollen in acht Vierpunkt-Biegeversuche mit Übergreifungsstößen (Bild 8) untersucht werden (Tabelle 2).
Bild 8 Vierpunkt-Biegeversuche mit zugbeanspruchten Übergreifungsstößen
Ein Übergreifungsstoß mit einer Oberflächenbewehrung As,surf = 2 % Act,ext (siehe Bild 3)
wurde bereits in IGF 16992N/1 erfolgreich getestet. Die Versuche T9 bis T11 dienen der
Überprüfung, ob die Oberflächenbewehrung zur Rissbreitenbeschränkung am Stoßende
auf As,surf = 1% Act,ext bzw. reine Zulagestäbe in Längsrichtung reduziert werden kann.
Da gemäß /1/ nur gestaffelte Stöße zulässig sind und Untersuchungen gezeigt haben,
dass die Staffelung sich sogar u. U. negativ auswirken kann /47/, werden die Versuche
T12 und T13 mit einem Anteil der gestoßenen Bewehrung von 50 % durchgeführt (Arbeitshypothese a2)). In dem Versuch T14 wird ein hochbewehrter Übergreifungsstoß mit
zweilagiger Bewehrung getestet. In den Versuchen T15 bis T16 wird die Kombination
von kleinen mit großen Stabdurchmessern im Übergreifungsstoß untersucht (Arbeitshypothesen a3) und a5)). Mit den Versuchen T17 und T18 wird das Verhalten von Stößen
mit Bewehrungsstäben mit φ 28 mm mit und ohne Oberflächenbewehrung geprüft.
Seite 15
X
X
X
T12
T13
X
X
X
X
X
X
T14
X
X
X
T15
T16
X
X
X
X
X
X
X
X
T17
T18
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
1
1
1
X
X
X
X
1
1
X
2
1%·Act
50 %
100 %
2,0
Einfluss Oberflächenbewehrung
X
X
X
X
X
X
X
X
Einfluss Staffelung
X
X
X
X
X
X
Zweilagige Bewehrung
X
X
X
Kombination φ 40 mm / φ 28 mm
X
X
X
X
X
X
φ 28 mm
X
X
X
X
X
X
1
X
X
X
Oberflä- Querbew. Anzahl
der Bew.chenbew. Ast/As
lagen
As,surf
1,0
X
X
X
Stoßanteil
Zulage
T9
T10
T11
1,5
1,5·φ
Beton- Stoß-faktor
deckung c
α6
1,0·φ
40 mm
28 mm
Parameter
C30/37
Beton Stab-φ
Anzahl
Tabelle 2 Versuchsmatrix der geplanten Versuche an zugbeanspruchten Übergreifungsstößen
X
X
X
X
X
1
1
X
X
X
X
1
Verankerungen
Neben den reinen Verbundversuchen sollen entsprechend /48/ auch Bauteile mit realistischen Verbundlängen zur Übertragung der Stabkraft bei Erreichen der Streckgrenze
getestet werden, um den Zusammenhang zwischen Bauteilverhalten und Verbundversuch zu erhalten. Dazu sind Dreipunkt-Biegeversuche mit auflagernahen Lasten vorgesehen, in denen in den Teilversuchen A und B die Verankerung am jeweiligen Balkenende untersucht wird (Bild 9, Tabelle 3).
Bild 9 Dreipunkt-Biegeversuch zur Untersuchung der Verankerung der Längsbewehrung
Seite 16
Einfluss des Stababstandes bzw. des Bewehrungsgrades ρeff
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X X
X
X
Einfluss Oberflächenbewehrung/Querbewehrung
X
X
V3-1
X
X
X
X
X
X
V3-2
X
X
X
X
Einfluss der Verankerungslänge
X
X
V4-1
X
X
X
X
X
X
V4-2
X
X
X
X
Kombination φ 40 mm / φ 28 mm
X
X
X
V5-1
X
X
X
X
X
X
X
V5-2
X
X
X
X
X
X
X
V6-1
X
X
X
X
X
X1)
X
V6-2
X
X
X
X
1)
Mit Schlaufe
V1-1
V1-2
V2-1
V2-2
X
X
X
X
X
X
Anzahl
2·φ
1·φ
2%·Act
OberfläStabchenbew. abstand
As,surf
1%·Act
Ast/As=1,0
Querbewehrung
0,1·ΣAs/2/
> lb,rqd
< lb,rqd
lb,rqd
1,5·φ
40 mm
Beton- Verankerungs- Kombination
deckung
länge
großer/
c
kleiner φ
1,0·φ
φ
C50/60
Parameter
Beton
C30/37
Tabelle 3 Versuchsmatrix der geplanten Versuche an Verankerungen
1
1
1
1
X
X
1
1
X
X
1
1
X
X
X
X
1
1
1
1
In den Versuchen V1-1, V1-2, V2-1 und V2-2 werden die Einflüsse aus Stababstand
und Bewehrungsgrad bei unterschiedlichen Betonfestigkeiten überprüft (Arbeitshypothese a1)). Der Einfluss der für große Stabdurchmesser nach /2/ geforderten Querbewehrung 0,1 · ΣAs im Verankerungsbereich wird anhand der Versuche V3-1 und V3-2
untersucht (Arbeitshypothese a4)). Die obere und die untere Grenze der wirksamen
Verankerungslänge werden anhand der Versuche V4-1 und V4-2 ermittelt. Der häufige
Einsatz von kleinen Stabdurchmessern zur Verankerung großer Stabdurchmesser wird
in den Versuchen V5-1, V5-2, V6-1 und V6-2 anhand von φ 40 mm und φ 28 mm Bewehrungsstäben abgebildet (Arbeitshypothesen a5)).
Auswertung von Datenbanken
Die Ergebnisse der eigenen Versuche und Auswertungen von Datenbanken/13/, /39/
und /40/ mit Verankerungen und Übergreifungen werden mit genaueren Bemessungsmodellen aus /41/, /42/ und /43/ verglichen, um hieraus vereinfachte Bemessungs- und
Konstruktionsregeln zu erarbeiten.
Herleitung von vereinfachten Bemessungs- und Konstruktionsregeln
Im letzten Arbeitsschritt werden experimentell und theoretisch abgesicherte vereinfachte
Bemessungs- und Konstruktionsregeln hergeleitet, die unmittelbar in die Regelungen
von Eurocode 2 /1/ fließen sollen.
Seite 17
4.1.2 Rissbreitenbeschränkung und erforderliche Oberflächenbewehrung (TU Kaiserslautern)
Zur systematischen Untersuchung des Rissverhaltens mehrlagiger Bewehrungsanordnung sollen Dehnkörperversuche mit und ohne Querstäbe, welche die Querbewehrung
in Flächentragwerken repräsentieren, durchgeführt werden (Arbeitshypothese b1)). Weiterhin sollen der Einfluss von Längsrissen auf das Rissverhalten (Arbeitshypothese b2)).
und die Wirkung einer Oberflächenbewehrung bei hohen Bewehrungsgraden überprüft
werden (Arbeitshypothese b3).
Bild 10 Untersuchungen zur Rissbreitenbeschränkung und Oberflächenbewehrung
Die Oberflächenbewehrung wird dabei an der Ober- und Unterseite angeordnet, während die Seitenränder Vertikalschnitte durch ein flächiges Bauteil repräsentieren. Weiterhin sollen die Auswirkungen einer zyklischen Beanspruchung mit 100.000 Lastwechseln untersucht werden (Arbeitshypothese b4)). Die Versuchskörper werden mit den Betonfestigkeiten C30/37 und C50/60 hergestellt (Arbeitshypothese b5)). Zum Anschluss
an die Bemessungsregeln des Eurocodes 2 /1/ sollen die Versuchsreihen für die Stabdurchmesser 20 mm, 28 mm und 40 mm durchgeführt werden.
Das Versuchsprogramm umfasst vier Versuchsserien mit insgesamt 39 Bauteilversuchen an Dehnkörpern gemäß Bild 11. Die geplanten Parameterkonstellationen sind in
Tabelle 4 dokumentiert.
Seite 18
Querschnitte der Dehnkörper
Draufsicht der Dehnkörper
Serie 1
mit Querstäben
Querstäbe
Serie 2
ohne Querstäbe
Serie 3
mit Längsriss
Rissbleche
Serie 4
mit Oberflächenbewehrung
Bild 11 Prinzipskizze der Dehnkörperversuche zur Untersuchung des Rissverhaltens
Seite 19
Tabelle 4 Versuchsparameter
X
X
X
X
X
X
X
RB.1
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
RB.3
X
X
X
X
X
X
RB.4
X
X
X
Rissverhalten mit Querstäben
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Rissverhalten ohne Querstäbe
X
X
X
X
X
X
Anzahl
Längsrisse
zyklisch
100.000 LW
statisch
φ10 mm
40 mm
Quer- Oberflächen- Belastung
stäbe bewehrung
X
X
X
X
RB.2
28 mm
Stabdurchmesser
20 mm
C50/60
Parameter
C30/37
Beton
X
X
X
X
X
X
X
X
X
2
2
2
2
2
2
1
1
1
X
X
X
2
2
2
2
2
2
1
1
1
X
X
X
X
X
X
X
Rissverhalten mit Längsrissen
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Rissverhalten mit Oberflächenbewehrung (1%·Act,ext)
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Es sollen Dehnkörper mit bis zu vier Bewehrungslagen und einer Stahlspannung bis zu
360 N/mm² untersucht werden. In der Serie 3 wird mit Hilfe von Rissblechen die verbundsteigernde Wirkung des Zugrings nach /49/ ausgeschlossen. In der Serie 4 wird die
Wirksamkeit einer nahe des Bauteilrands liegenden Oberflächenbewehrung (1% von
Act,ext nach /1/) mit kleinen Stabdurchmessern betrachtet.
An allen Versuchskörpern wird die Spannung der einzelnen Bewehrungsstäbe (in Stablängsachse) mit Hilfe von Dehnmessstreifen bestimmt. Die Zugeinrichtung ist so ausgelegt, dass alle Stäbe gleiche Spannungen erreichen. Ungewollte Momente aus der
Lasteinleitung werden durch Kugelgelenkköpfe vermieden. Die Rissbreitenmessung erGliederung: Ausführliche Beschreibung
Seite 20
folgt in allen Versuchen mit Hilfe eines digitalen Mikroskops, das Aufnahmen in HDQualität (1920 x 1080 Pixel) liefert. Hierdurch kann eine große Anzahl an Messstellen
erfasst, die später mit bildverarbeitenden Programmen ausgewertet werden. Es werden
Messgenauigkeiten von 0,002 mm erreicht. Die große Anzahl an Messwerten liefert eine
gute Basis zur statistischen Auswertung. Einzelne ausgewählte Risse sollen unter Beanspruchung mit Epoxidharz verpresst werden, um diese nach Ausbau der Versuchskörper mit bildverarbeitenden Verfahren genauer analysieren zu können.
Durch den Vergleich der Versuchsergebnisse mit Rechenergebnissen nach Eurocode 2
/1/ sollen dessen Rechenmodelle überprüft und gegebenenfalls Änderungsvorschläge
ausgearbeitet werden.
4.1.3 Tragverhalten von Druckgliedern und druckbeanspruchten Stößen (TU
Braunschweig)
Das Tragverhalten von Druckgliedern bei sehr hohen Bewehrungsgehalten soll anhand
von Stützenversuchen und begleitenden FE-Berechnungen untersucht werden. Hierbei
sollen sowohl große Stabdurchmesser (φ > 40 mm) als auch Stabbündel eingesetzt
werden (Bild 12).
Bild 12 Untersuchungen zu Druckgliedern und druckbeanspruchten Stößen
In Abhängigkeit der geschätzten Traglast und der äußeren Stützenabmessungen sollen
die Stützen entweder im 10-MN-Druckprüfer oder im 30-MN-Druckprüfer getestet werden. Bild 13 zeigt exemplarisch die schematischen Versuchsaufbauten.
Seite 21
Bild 13
Schematischer Versuchsaufbau im 10-MN-Druckprüfer (Stumpfstoßversuch, links) und
im 30-MN-Druckprüfer (Stützenversuch, rechts)
Das geplante Versuchsprogramm ist in Tabelle 5 und Tabelle 6 zusammengefasst und
berücksichtigt die Erkenntnisse aus dem Versuchsprogramm aus IGF 16992N/1 /4/. Die
Untersuchung der zulässigen Stabanzahl von Längsstäben je Bügelecke erfolgt in der
Versuchsserie S 5 (Arbeitshypothese c1)). In der Versuchsserie S 6 sollen die kleinste
mögliche Querschnittsabmessung nach /1/ und /2/ und gleichzeitig der maximale
Längsbewehrungsgrad untersucht werden (Arbeitshypothese c2)). In der Versuchsserie
S 7 werden Stützen mit Stabbündeln bestehend aus großen Stabdurchmessern und
verschiedenen Durchmessern geprüft (Arbeitshypothese c3)). Die Untersuchungen zum
Einfluss von Dauerbeanspruchungen erfolgt in der Serie S 8 (Arbeitshypothese c4)),
wobei die Versuche S 6.3 und S 6.4 aus der Versuchsserie S 6 als Referenzversuche
zu Versuch S 8.1 und S 8.2 dienen. In der Versuchsserie S 9 wird die Ausbildung von
Stumpfstößen untersucht (Arbeitshypothese c5)). Hierzu werden vorab zwei unterschiedliche Mörtelarten in Bezug auf Verarbeitbarkeit, Bruchverhalten, etc. untersucht
und der geeignetste für die Stützenversuche verwendet.
Seite 22
Tabelle 5 Versuchsparameter zur Untersuchung des Tragverhaltens von Druckgliedern
Abstand
[cm]
Bündel nb
Anzahl
Anzahl
x
40
20
9,3
x
30
x
30
x
φ [mm]
φ [mm]
28/28
20/20
C70/85
52/52
S 5.1
C50/60
C30/37
Versuch
Bügelbewehrung
φ 12 mm
Längsbewehrung
φ 10 mm
Abmessungen b/h [cm]
φ 8 mm
Beton
ρl [%]
Parameter
S 5.2
x
x
40
20
9,3
S 5.3
x
x
40
20
9,3
12,3
x
20
x
30
S 6.1
x
x
28
8
S 6.2
x
x
28
12
3
18,5
x
20
S 6.3
x
x
28
16
4
24,6
x
20
S 6.4
x
x
40
4
12,6
x
20
S 7.1
x
x
32
8
8,2
x
28
S 7.2
x
x
32
12
3
12,3
x
28
S 7.3
x
x
32
16
4
16,4
x
28
S 7.4
x
x
32
4
3
7,3
x
28
S 7.5
x
x
40
8
12,8
x
28
S 7.6
x
x
40
12
3
19,2
x
28
S 7.7
x
x
40
16
4
25,6
x
28
S 7.8
x
x
40
4
3
11,4
x
28
S 8.1
x
x
28
16
24,6
S 8.2
x
x
40
4
12,6
20
25
8
8
x
20
x
20
Tabelle 6 Versuchsparameter zur Untersuchung von Stützenstumpfstößen
Parameter
Beton
Abmessung
b/h [cm]
Längsbewehrung
Bügelbewehrung
28/28
φ [mm]
Anzahl
ρl [%]
φ 10
Abstand
[cm]
Querdehnungsbehinderung
Mörtel
Mörteldicke
[mm]
S 9.1
x
x
40
8
12,8
x
28
-
-
-
S 9.2
x
x
40
8
12,8
x
28
Stahlplatte
x
20
S 9.3
x
x
40
8
12,8
x
28
Stahlplatte
x
40
S 9.4
x
x
40
8
12,8
x
28
Matte
x
20
S 9.5
x
x
40
8
12,8
x
28
Matte
x
40
S 9.6
x
x
40
16
25,6
x
28
Stahlplatte
x
40
Bündel nb
C50/60
Versuch
Ausführung
4
Seite 23
Im Anschluss an die experimentellen Untersuchungen sollen die Versuchsstützen mit
nichtlinearen FE-Berechnungen nachgerechnet werden. Durch die experimentellen und
numerischen Untersuchungen werden wesentliche Grundlagen und Erkenntnisse erwartet, die eine detaillierte und weitergehende Bewertung des Tragverhaltens von Druckgliedern mit sehr hohen Bewehrungsgehalten erlauben. Ferner werden gleichzeitig die
Vorschläge aus IGF 16992N/1 /4/ im Hinblick auf die Anwendung von großen Stabdurchmessern weitergehend überprüft und abgesichert (z. B. konstruktive Regelungen
der Bügelbewehrung), um vereinfachte Bemessungs- und Konstruktionsregeln für große
Stabdurchmesser und Stabbündel bei hohen Bewehrungsgraden herleiten zu können.
4.2
Arbeitsdiagramm
4.2.1 Geplante Arbeiten am IMB der RWTH Aachen
2015
Arbeitsschritte IMB Aachen
1
2
3
4
10
11
12
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
2017
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5
6
7
8
9
Monate
Dimensionierung der Bauteilversuche auf
Grundlage bestehender Rechenregeln
Durchführung und parallele Auswertung der BeamEnd-Versuche
Durchführung und parallele Auswertung der
Vierpunkt-Biegeversuche (Übergreifung)
Dreipunkt-Biegeversuche (Verankerung)
5
Erstellung eines Berichtes
6
Ausarbeitung der Änderungsvorschläge für
Eurocode 2 und NA
7
Koordination Gesamtprojekt
Personaleinsatz Aachen MM
1
2
3
4
2016
Wissenschaftlicher Mitarbeiter AC (TV-L13)
Studentische Hilfskraft
Facharbeiter (TV-L8)
Facharbeiter (Elektronik), (¼ TV-L10)
1,00 1,00 1,00
1,00 1,00 1,00
0,50
0,50
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
0,50
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
1,00
0,50
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
0,50
0,50
1,00
1,00
0,50
0,50
MM
1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 24,00
1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 24,00
0,50
11,00
0,50
2,50
4.2.2 Geplante Arbeiten am FG Massivbau der TU Kaiserslautern
2015
2016
2017
Monate
Arbeitsschritte Kaiserslautern
1
2
3
4
5
10
11
12
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Weitere Vorbereitung, Literaturrecherche
4
Weitere Überprüfung vorhandener Rechenregeln
für ds < 32 mm und Übertragung auf ds > 32 mm
Dimensionierung der Bauteilversuche auf
Grundlage der bestehenden Rechenregeln
Dehnkörperversuche ohne Oberflächenbewehrung
Dehnkörperversuche mit Oberflächenbewehrung
4
9
7
7
6
6
7
Eurocode 2
4
Personaleinsatz Kaiserslautern MM
1 Wissenschaftlicher Mitarbeiter KL (TV-L13)
2 Studentische Hilfskraft (4h/Woche)
3 Facharbeiter (TV-L7)
10 11 12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MM
1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 21,00
1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 24,00
1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
11,00
Seite 24
4.2.3 Geplante Arbeiten am iBMB der TU Braunschweig
2015
10
Arbeitsschritte iBMB Braunschweig
1
2
3
4
5
12
1
2
3
4
5
6
7
2017
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Monate
Versuche zur zul. Stabanzahl je Bügelecke
Versuche zum max. Längsbewehrungsgrad
Versuche zur Ausführung von Stabbündel
Versuche zur Dauerbeanspruchung
Versuche zur Stumpfstoßausbildung
6
7
Eurocode 2
Personaleinsatz Braunschweig MM
1 Wissenschaftlicher Mitarbeiter BS (TV-L13)
2 Studentische Hilfskraft
3 Facharbeiter (TV-L8)
5.
11
2016
10 11 12 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 1
2
3
4
5
6
7
8
9
1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
MM
19,0
24,0
10,5
Umsetzbarkeit und Transfer der Ergebnisse
5.1 Aussagen
zur
voraussichtlichen
industriellen
Umsetzung
der
FuE-
Ergebnisse nach Projektende
Die großen Stabdurchmesser φ > 32 mm dürfen bereits in Stahlbetonbauteilen verwendet werden. Aufgrund der angestrebten Reduzierung oder Entschärfung der Vielzahl
von Zusatzregeln werden große Stabdurchmesser und höhere Bewehrungsgrade zukünftig deutlich häufiger genutzt werden als bisher. Die Interessen der KMUs sollen
durch eine enge Zusammenarbeit und regelmäßige Abstimmung mit dem Projektbegleitenden Ausschuss (PA), was sich in der ersten Projektphase als außerordentlich zielführend erwiesen hat, und weiteren interessierten Unternehmen sichergestellt werden. Der
Ergebnistransfer in die Wirtschaft erfolgt durch Veröffentlichungen in nationalen und internationalen Fachzeitschriften, Vorstellung der Ergebnisse auf Fachkonferenzen, Veröffentlichung im Internet und Integration in die Lehre durch die Vergabe von Abschlussarbeiten. Nach dem Projektabschluss soll der Abschlussbericht in der Schriftenreihe des
Deutschen Ausschusses für Stahlbeton veröffentlicht werden. Die Hintergrundinformationen zu den Bemessungsregeln für große Stabdurchmesser sind dadurch leicht zugänglich dokumentiert und die Anwendung der Forschungsergebnisse kann in den KMU
ohne große Zeitverluste erfolgen. Da alle Antragsteller Mitglieder des Normenausschusses „Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton“ im DIN sind und Herr Professor
Hegger sowohl Obmann dieses Ausschusses als auch Mitglied im europäischen Normgremium SC2 ist, kann die Überführung der Ergebnisse in Regelwerke gezielt unterstützt werden, wodurch eine langfristige Ergebnisverwertung auf nationaler und europäischer Ebene sichergestellt ist.
Zur Umsetzung der Forschungsergebnisse ist kein weiterer finanzieller Aufwand notwendig.
Seite 25
5.2 Plan zum Ergebnistransfer in die Wirtschaft
5.2.1 Geplante spezifische Transfermaßnahmen während der Projektlaufzeit
(10/2015 - 09/2017)
Maßnahme
Ziel
Kontaktaufnahme
zu
interessierten
Unternehmen
Wissenstransfer und Interessenabstimmung
Projekthomepage
Öffentliche Information
Projektbegleitender
Ausschuss (PA)
Veröffentlichungen
Integration
Lehre
in
die
Normungsarbeit
Ort/Rahmen
Abstimmung von Grundsatzentscheidungen, Kontinuierliche Diskussion der
Forschungsergebnisse
Wissenstransfer in die Wirtschaft, Information Fachwelt
Information von Studierenden, Heranführen von Studierenden an wissenschaftliches Arbeiten
Anpassung und Weiterentwicklung der Normen
Aktiver Dialog und gezielter Austausch mit Mitgliedern des PA und
weiteren interessierten Unternehmen
Auszüge der Forschungsaktivität
öffentlich zugänglich
Datum
/Zeitraum
Seit
Beantragung
ab 01/2016
Halbjährliche Sitzungen mit allen
Teilnehmern
ab 10/2015
Vorstellung
von
Zwischenergebnissen auf Tagungen
ab 03/2016
Einbeziehung in Vorlesungsveranstaltungen, Vergabe von Abschlussarbeiten
ab 03/2016
Normenausschuss Eurocode 2
ab 10/2016
5.2.2 Geplante spezifische Transfermaßnahmen nach Abschluss des Vorhabens
Maßnahme
Ziel
Ort/Rahmen
Projekthomepage
Veröffentlichung der Ergebnisse
Veröffentlichung
Wissenstransfer in die Wirtschaft
Tagungsbeitrag
Vorstellung der Ergebnisse
Normungsarbeit
Anpassung und Weiterentwicklung der Normen
Bereitstellung des Schlussberichts
zum Download
Nationale und internationale Fachzeitschriften (z. B. Beton- und
Stahlbetonbau,
Bauingenieur,
DAfStb-Heft, Engineering Structures)
Themenspezifische und internationale Konferenzen (z. B. fib Symposium)
Bemessung und Konstruktion im
DIN und Normenausschuss Eurocode 2
Workshop
Weiterbildung
Projektbezogene Veranstaltung
Datum
/Zeitraum
ab 10/2017
ab 01/2018
ab 01/2018
ab 10/2017
ab 10/2017
Seite 26
6.
Durchführende Forschungsstellen
6.1 Forschungsstelle 1:
Lehrstuhl und Institut für Massivbau der RWTH
Aachen
Mies-van-der-Rohe-Straße 1, 52056 Aachen
Leiter:
Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger
Projektleiter:
Dipl.-Ing. Janna Schoening
Fachgebiet Massivbau und Baukonstruktion der
TU Kaiserslautern
Paul-Ehrlich-Straße, Gebäude 14
67663 Kaiserslautern
Leiter:
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schnell
Projektleiter:
Dipl.-Ing. Martin Schäfer
Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz, FG
Massivbau der TU Braunschweig
Beethovenstraße 52
38106 Braunschweig
Leiter:
Prof. Dr.-Ing. Martin Empelmann
Projektleiter:
Dipl.-Ing. Vincent Oettel
Seite 27
7.
Literaturverzeichnis
/1/
DIN EN 1992-1-1 (2011): Deutsches Institut für Normung e.V.: DIN EN 1992-1-1
2011: Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den
Hochbau; Deutsche Fassung EN 1992-1-1:2004 + AC:2010. Berlin.
DIN EN 1992-1-1/NA (2013): Deutsches Institut für Normung e.V.: DIN EN 1992-11/NA 2013: Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter - Eurocode 2:
Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil
1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Berlin.
Rehm, G. (1975): Gutachtliche Stellungnahme Rippenstäbe mit de = 50 mm als
Bewehrung in Stahlbetonbauteilen. Beauftragt von Dyckerhoff und Widmann, Universität Stuttgart.
Hegger, J.; Schoening, J.; Empelmann, M.; Oettel, V.; Schnell, J.; Schäfer, M.
(2015): Weiterentwicklung von Bemessungs- und Konstruktionsregeln bei großen
Stabdurchmessern (> φ = 32 mm, B500). Schlussbericht IGF-Vorhaben 16992N/1
der Forschungsvereinigung Gemeinschaftsausschuss Kaltformgebung e.V.
Hegger, J.; Empelmann, M.; Schnell, J. (2015): Weiterentwicklung von Bemessungs- und Konstruktionsregeln bei großen Stabdurchmessern. 2. Jahrestagung
und 55. Forschungskolloquium des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton, Düsseldorf.
(2015): Bemessungs- und Konstruktionsregeln für Bewehrung mit großen Stabdurchmessern. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft in Vorbereitung, Beuth
Verlag, Berlin.
(2015): Stahlbetonbauteile mit großen Stabdurchmessern. Beton & Stahlbetonbau, drei Beiträge für Ausgabe September 2015, Verlag Ernst & Sohn.
(2015): Concrete elements reinforced with large diameters. Fib Symposium Kopenhagen, Fédération international du béton / International Federation for Structural Concrete, Kopenhagen.
Hosny, A.I.-A. (2007): Bond Behavior of High Performance Reinforcing Bars for
Concrete Structures. Master Thesis, North Carolina State University, Raleigh, NC,
USA.
Azizinamini, A.; Pavel, R.; Hatfield, E.; Ghosh, S. K. (1999): Behavior of Lap-Splice
Reinforcing Bars Embedded in High-Strength Concrete. ACI Structural Journal,
Volume 96, No. 5, Seiten 826-835.
Orangun, C. O.; Jirsa, J.O.; Breen, J.E. (1977): Reevaluation of Test Data on Development Length and Splices. ACI Journal, März 1977.
Rezansoff, T.; Akanni, A.; Sparling, B. (1993): Tensile Lap Splices under Static
Loading: A Review of the Proposed ACI 318 Code Provisions. ACI Structural Journal, Juli-August 1993.
Burkhardt, Claus Jürgen (2000): Zum Tragverhalten von Übergreifungsstößen in
hochfestem Beton. Dissertation, RWTH Aachen, ISBN 3-9804729-9-X.
Harajili, M. H.; Hamad, B. S.; Rteil, A. A. (2004): Effect of Confinement on Bond
Strength between Steel Bars and Concrete. ACI Structural Journal, Volume 101,
No.5, Seiten 595-603.
Cairns, J.; Eligehausen, R. (2014): Evaluation of EC2 rules for design of tension
lap joints. The Structural Engineer, Vol.92, Issue 9, Seiten 44-52.
/2/
/3/
/4/
/5/
/6/
/7/
/8/
/9/
/10/
/11/
/12/
/13/
/14/
/15/
Seite 28
/16/ Fib (2010): Bond and anchorage of embedded reinforcement: Background to the
fib Model Code for Concrete Structures 2010. Technical report prepared by Task
Group 4.5, Fib Bulletin No. 72, Federation International du Béton (fib).
/17/ Hegger, J.; Will, N.; Geßner, S. (2014): Stahlbetonbau aktuell 2015, Kapitel E:
Rissbreitenbegrenzung und Zwang, Praxishandbuch. Bauwerk, Berlin.
/18/ König, G.; Tue, N.V. (1996): Grundlagen und Bemessungshilfen für die Rissbreitenbeschränkung im Stahlbeton und Spannbeton. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 466, Beuth Verlag, Berlin.
/19/ Martin, H. (1973): Zusammenhang zwischen Oberflächenbeschaffenheit, Verbund
und Sprengwirkung von Bewehrungsstählen unter Kurzzeitbelastung. Deutscher
Ausschuss für Stahlbeton, Heft 228, Verlag Ernst & Sohn, Berlin.
/20/ Eckfeldt, L. (2002): Rissbreitennachweise an Stahlbetonbauteilen. Schriftenreihe
Konstruktiver Ingenieurbau Dresden.
/21/ Eckfeldt, L. (2003): Der Fraktilwert von Rissbreitenberechnungsmodellen (und andere Mysterien). 1. Dresdner Probabalistik Symposium, S. 139–186.
/22/ Henke, V.; Empelmann, M. (2007): Rissbreitenberechnung bei “Kombibewehrung”.
Beton- und Stahlbetonbau, Vol. 102, Nr. 2, S. 66–79.
/23/ König, G.; Fehling, E. (1988): Zur Rißbreitenbeschränkung im Stahlbetonbau. Beton- und Stahlbetonbau, Heft 6.
/24/ Krips, M. (1985): Rißbreitenbeschränkung im Stahlbeton und Spannbeton. Mitteilungen aus dem Institut für Massivbau der Technischen Hochschule Darmstadt.
/25/ Eckfeldt, L. (2005): Möglichkeiten und Grenzen der Berechnung von Rissbreiten in
veränderlichen Verbundsituationen. Dissertation. Dresden.
/26/ Eckfeldt, L. (2009): Verbesserung der Vorhersagequalität von sehr kleinen Rissbreiten. Forschungsbericht, Stuttgart.
/27/ Martin, H.; Schießl, P.; Schwarzkopf, M. (1980): Ableitung eines allgemeingültigen
Berechnungsverfahrens für Rissbreiten aus Lastbeanspruchung auf der Grundlage
von theoretischen Erkenntnissen und Versuchsergebnissen. Straßenbau und
Straßenverkehrstechnik, Heft 309, Bonn.
/28/ Eierle, B.; Gabel, N.; Stenzel, G. (2003): Fertigteilstützen aus Hochleistungsbeton
B 125 für das Hochhaus HERRIOT’s in Frankfurt am Main. In: Betonwerk + Fertigkeit-Technik (BFT) 69, Heft 3, S. 46-56.
/29/ Bachmann, H.; et al. (2008): Das neue Bewehrungssystem; Druckglieder mit hochfestem Betonstahl SAS 670/800 – Teil II: Opernturm Frankfurt - Anwendung. In:
Beton- und Stahlbetonbau 103, Heft 8, S. 530-540.
/30/ Bachmann, H. (2014): Stützen mit hochfestem Betonstahl sind im Hochhausbau
eine gute Alternative zu Stahl- und Stahlverbundstützen – Versuche und Erfahrungen bei den Tanzenden Türmen in Hamburg und beim Bau des Taunusturms in
Frankfurt. In: Der Prüfingenieur Heft 5, S. 12-27.
/31/ Empelmann, M.; Oettel, V.; Kim, S. (2014): Innovative Stützen für den Hochhausbau. In: Massivbau im Wandel, Festschrift zum 60. Geburtstag von Josef Hegger,
S. 123-134, Ernst & Sohn, Berlin.
/32/ Leonhardt, F.; Teichen, K.-T. (1972): Druck-Stöße von Bewehrungsstäben und
Stahlbetonstützen mit hoch-festem Stahl St 90. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 222, Beuth Verlag, Berlin.
/33/ Falkner, H.; et al.(2008): Das neue Bewehrungssystem; Druckglieder mit hochfestem Betonstahl SAS 670/800 – Teil I: Entwicklung, Versuche, Bemessung und
Konstruktion, In: Beton- und Stahlbetonbau 103, Heft 5, S. 304-317.
/34/ DAfStb (2012): Erläuterung zu DIN EN 1992-1-1 und DIN EN 1992-1-1/NA (EuroGliederung: Ausführliche Beschreibung
Seite 29
/35/
/36/
/37/
/38/
/39/
/40/
/41/
/42/
/43/
/44/
/45/
/46/
/47/
/48/
/49/
code 2). Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 600, Beuth-Verlag, Berlin.
Paschen, H.; Zillich, V. C. (1980): Versuche zur Bestimmung der Tragfähigkeit
stumpf gestoßener Stahlbetonfertigteilstützen. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 316, Ernst & Sohn Verlag, Berlin.
Minnert, J. (2000): Tragverhalten von stumpf gestoßenen Fertigteilstützen aus
hochfestem Beton. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 499, Beuth-Verlag,
Berlin.
Saleh, H.(2002): Ein Beitrag zur Untersuchung und Bemessung von stumpf gestoßenen Fertigteilstützen aus normalfestem Beton. Dissertation Universität Leipzig.
König, G.; Tue, N. V.; Saleh, H.; Kliver, J.(2003): Herstellung und Bemessung
stumpf gestoßener Fertigteilstützen. In: Beton+Fertigteil-Jahrbuch 2003, Bertelsmann Springer Bauverlag, Gütersloh.
ACI 408 bond database:
www.concrete.org/Store/Product Detail.aspx?ItemID=408DB
Fib TG 4.5 bond tests database:
fibtg45.dii.unile.it/files%20scaricabili/Database_splicetest%20Stuttgart%20sept%2
02005.xls.
Canbay, E.; Frosch, R. (2005): Bond Strength of Lap-Spliced Bars. ACI Structural
Journal, Volume 102, No.4, Seiten 605-614.
Cairns, J.; Jones, K. (1995): The splitting forces generated by bond. Magazine of
Concrete Research, Vol. 47, No. 171, Seiten 153-165.
Eligehausen, R. (1979): Übergreifungsstäbe zugbeanspruchter Rippenstäbe mit
geraden Stabenden. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 301, Beuth Verlag,
Berlin.
RILEM TC9-RC (1982): Bond test for reinforcement steel. 1. Beam test. Materials
and Structures, Vol.6, No. 32, 2nd edition.
ASTM International (2010): A944-10: Standard Test Method for Comparing Bond
Strength of Steel Reinforcing Bars to Concrete Using Beam-End Specimens. Distributed under ASTM license by Beuth Verlag.
Sippel, T.; Moersch, J. (2014): Verbund – Neue Entwicklungen in Forschung und
Normung. Massivbau im Wandel, Festschrift zum 60. Geburtstag von Josef Hegger, Lehrstuhl und Institut für Massivbau der RWTH Aachen, Ernst & Sohn.
Cairns, J. (2014): Staggered lap joints for tension reinforcement. Structural Concrete 15, No.1, Seite 45-54, Ernst & Sohn.
Cairns, J.; Plizzari, G. A. (2002): Do we need a standard test for bond? Bond in
rd
concrete – from research to standards –, Proc. of the 3 International Symposium,
Budapest University of Technology and Economics, Budapest, Ungarn.
Tepfers, R. (1973): A theory of bond applied to overlapped tensile reinforcement
splices for deformed bars. Chalmers University of Technology Division of Concrete
Structures, Publication 73:2, Göteborg, Schweden.
Seite 30

Beschreibung des Antrages

Transcription

Similar documents

Zum Einfluss der Zwangschnittgrößen aus Temperatur

Schnelle Fahrbahnabdichtung - Fachmagazin für erfolgreiches Bauen

als PDF

Grundlagen des Stahlbetonbaus I + II Formelsammlung

B9 – Stahlbetonkonsole

Holcim Beton und Zuschlagstoffe GmbH

IWB-Veröffentlichungen 2014