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Massivbau in ganzer Breite

Festschrift zum 60. Geburtstag von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Konrad Zilch

VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2005
Seitenanzahl533 Seiten
ISBN9783540268277
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis99,99 EUR

Diese Festschrift gibt einen aktuellen Überblick über Entwicklungen im gesamten Bereich des konstruktiven Ingenieurbaus, der dem Massivbau zugeschrieben wird. Kompetenz auf allen Gebieten des Massivbaus ist unter Professor Zilch am Institut für Massivbau der TU München erreicht. Die Autoren sind daher Doktoranden von Herrn Professor Zilch sowie viele Kollegen aus dem deutschsprachigen Raum, die dem Massivbau verbunden sind.

Entsprechend breit gefächert sind die Themen: Bemessung/Berechnung - Brückenbau - Baustoffe/Bauteile - Mauerwerk - Verstärken - Bauwerke.

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Leseprobe

Über unser Wissen vom Betonbau (S. 7-8)
Manfred Wicke

Diese Arbeit berichtet aus mehreren Blickwinkeln über unser Wissen vom Betonbau. Der Betonbau zählt zu den Technischen Wissenschaften und diese mit den Naturwissenschaften zu den Erfahrungswissenschaften. Zunächst wird für diese allgemein über die Verfahren zum Erkenntnisgewinn berichtet. Dies führt zur Antwort auf die öfters gestellte Frage, wie gewiss denn unser Wissen sei. In diesem Zusammenhang wird die Vorläufigkeit unseres Wissens angesprochen und der Frage nachgegangen welche Anforderungen wir an unser Fachwissen stellen. Danach werden die Quellen unseres Wissens besprochen, nämlich Versuch, Theorie, Erfahrungen und Schäden. Das Zusammenspiel von rationalen und empirischen Methoden wird beleuchtet. Die geschichtliche Entwicklung der Wissenschaften im Bauwesen wird kurz angerissen. Die Bedeutung von Paradigmen wird dargelegt und die tief greifenden Veränderungen, die ein Paradigmenwechsel hervorruft, am Beispiel des Wechsels der Sicherheitstheorie geschildert. Die Normung und deren Verhältnis zum Stand der Technik werden kurz angesprochen. Abschließend werden Gedanken zur Ausbildung der Bauingenieure skizziert.

1 Einleitung

Im Tagesgeschäft bleibt wenig Zeit über die Quellen unseres Wissens nachzudenken. Meist drängt die Zeit und man greift zu jenen Normen, die jedenfalls eingehalten werden müssen. Weiters zieht man jene Rechenprogramme heran, die durch zahlreiche Anwendungen erprobt sind und auf die man sich somit verlassen kann. Viele Bauwerke werden auf solchen Grundlagen geplant und gebaut. Diese Festschrift ist ein willkommener Anlass über das Wissen zu reflektieren, das den Normen und den Rechenprogrammen zugrunde liegt. Im Berufsleben erlebt man immer wieder Situationen, in denen das aktuelle Wissen hinterfragt oder angezweifelt wird. Neuerungen, wie beispielsweise der Einführung neuer Normen, wird öfters kritisch begegnet und es stellt sich die Frage, warum das Alte und Bewährte aufgegeben werden soll. Es ist reizvoll solchen Fragen, losgelöst von konkreten Anlässen, in Muße nachzugehen. Es wird demnach der Frage erörtert, auf welchen Grundlagen unser angeblich gesichertes Wissen ruht.

2 Wie wir zu Wissen gelangen

Der Betonbau ist eine Sparte der Technischen Wissenschaften. Diese gehören mit den Naturwissenschaften zu den Erfahrungswissenschaften. Mit dieser Benennung wird ausgedrückt, dass sie letztlich ihre Erkenntnisse an der Erfahrung überprüfen müssen. Darin unterscheiden sie sich von Formalwissenschaften, wie beispielsweise der Mathematik. Diese geht von feststehenden Grundsätzen, den so genannten Axiomen, aus und leitet daraus Folgerungen ab. Durch Ableitung oder Deduktion werden neue Erkenntnisse gewonnen. Nun kann man einwenden, dass auch in den Erfahrungswissenschaften häufig aus allgemeinen Sätzen spezielle Aussagen abgeleitet werden. Auch dies ist ein deduktiver Vorgang, er unterscheidet sich jedoch von jenem in den Formalwissenschaften durch die Qualität der Grundsätze.

Diese sind nicht willentlich festgelegt sondern durch frühere Erfahrungen gewonnen worden. Die Grundsätze sind aus einem induktiven Vorgang hervor gegangen und stellen somit Verallgemeinerungen von besonderen Erfahrungen dar. In unzähligen Anwendungen sind sie überprüft und verifiziert worden. Beispielsweise sind die Erhaltungssätze von Energie oder Impuls oder der Satz „Kraft ist Masse mal Beschleunigung" derart abgesichert, dass sie als Ausgang für weitere Ableitungen verwendet werden können. Nach dem Kritischen Rationalismus von K. Popper sind jedoch noch so viele Verifizierungen kein Beweis für die Richtigkeit eines Satzes.

Eine einzige Falsifizierung hingegen bringt neue Erkenntnis, nämlich die, dass die Hypothese verworfen oder modifiziert werden muss. Daraus folgt, dass in den Erfahrungswissenschaften jedes Wissen letztendlich nur vorläufig sein kann. Ein „gesichertes" Wissen gibt somit nicht, jedoch eines mit mehr oder minder großer Wahrscheinlichkeit. Unter Beachtung dieser Vorbemerkungen können wir nunmehr unsere drei wesentlichen Wissensquellen betrachten, nämlich den Versuch, die Theorie und die Erfahrung. Der Wissenserwerb unmittelbar durch die Erfahrung erfolgt durch die Methode „Versuch und Irrtum". Vermutlich sind bis ins 19. Jahrhundert Bauwerke nach dieser Methode errichtet worden.

Inhaltsverzeichnis
Zum Geleit6
Veröffentlichungen8
Dissertationen/Habilitationsschriften34
Autoren43
Inhaltsverzeichnis55
60 Jahre Prof. Zilch: eine vielseitige Karriere61
Über unser Wissen vom Betonbau67
1 Einleitung67
2 Wie wir zu Wissen gelangen68
2.1 Druckfestigkeit81
2.2 E-Modul83
2.3 w/b-Wert83
3 Anforderungen an unser Wissen68
3.1 Temperaturmessungen83
3.2 Dehnungsmessungen87
3.3 Lagerverschiebungen87
4 Versuch, Theorie, Erfahrungen und Schäden70
4.1 Anordnung der Messstellen89
4.2 Laststellungen89
4.3 Tragwerksmodell für die rechnerischen Untersuchungen91
4.4 Durchbiegungen des Überbaus91
4.5 Dehnungsänderungen im Querschnitt des Überbaus92
5 Geometrische und mechanische Bemessung70
5.1 Messprogramm93
5.2 Messtechnik93
5.3 Auswertung der Messergebnisse93
6 Paradigmen und Paradigmenwechsel71
7 Normen und Stand der Technik72
8 Folgerungen für die Ausbildung72
Zur Ausbildung künftiger Bauingenieure73
1 Hintergrund73
2 Grundlagen der ASBau-Standards74
3 Modell für die Studiengänge des Bauingenieurwesens76
4 Studienmodelle Bachelor, Master, Dipl.-Ing. (FH) und Dipl.-Ing. (TH, TU, Uni)77
5 Fazit78
6 Literatur78
Spannbetonbrücke aus Hochleistungsbeton - Erfahrungen aus Planung, Bau und Monitoring79
1 Das Bauwerk79
2 Baustoffkenngrößen81
2.1 Druckfestigkeit81
2.2 E-Modul83
2.3 w/b-Wert83
3 Langzeitmessungen83
3.1 Temperaturmessungen83
3.2 Dehnungsmessungen87
3.3 Lagerverschiebungen87
4 Messungen im Rahmen der Probebelastung89
4.1 Anordnung der Messstellen89
4.2 Laststellungen89
4.3 Tragwerksmodell für die rechnerischen Untersuchungen91
4.4 Durchbiegungen des Überbaus91
4.5 Dehnungsänderungen im Querschnitt des Überbaus92
5 Dynamische Messungen93
5.1 Messprogramm93
5.2 Messtechnik93
5.3 Auswertung der Messergebnisse93
Berechnung von Temperaturfeldern97
1 Rechenmodell97
2 Meteorologische Einflüsse98
3 Wärmeentwicklung im Bauteilinneren99
4 Ergebnisse101
5 Literatur102
Architektur fordert Ingenieure - Die neue Svinesundbrücke103
1 Architektur und Tragwerksplanung im Spannungsfeld103
2 Eine Grenzbrücke über den Fjord104
3 Design and Build104
4 Die äußere Form105
5 Brückenende und doch kein Ende106
6 Schlank und gekoppelt107
7 Vom Plan zur fertigen Brücke108
8 Fazit108
9 Literatur109
Pilotprojekt nach der neuen Normengeneration: Neubau der Thalwassertalbrücke im Zuge der BAB A 71 Erfurt – Schweinfurt111
1 Pilotprojekt111
2 Konstruktion112
3 Erkenntnisse113
4 Gestaltung117
5 Zeitablauf117
6 Bauverfahren118
7 Trinkwasserschutz120
8 Stand120
Werkstoffadäquates Erhaltungsmodell von Brücken123
1 Entwurfsziele und Lebensdauer123
2 Schadenserhebung von Brücken in Wien124
3 Globale Schadensbetrachtung von Brücken125
4 Werkstoffadäquates Erhaltungsmodell126
5 Zusammenfassung und Ausblick127
6 Literatur128
Stabilitätsverhalten von Betonbögen bei Stabbogenbrücken129
1 Einleitung129
2 Bauwerksbeschreibung130
3 Numerische Untersuchungen131
4 Fazit133
Fugen in Segmentfertigteilbrücken135
1 Einführung135
2 Fugentragfähigkeit136
3 Verkrümmung der Segmente beim Betonieren138
4 Literatur140
Dynamik von Eisenbahnbrücken143
1 Einleitung143
2 Dynamik ohne Resonanzrisiko144
3 Dynamik bei Resonanzrisiko146
4 Ausblick148
5 Literatur148
Beurteilung der Ermüdungssicherheit von Spanngliedkopplungen bestehender Spannbetonbrücken durch Langzeitmessungen149
1 Langzeitmessung150
1.1 Auswertung der Messergebnisse151
1.1.1 Temperaturbelastung151
1.1.2 Rissbewegungen und Dehnungen151
2 Finite Elemente Simulation der Koppelfuge152
3 Beurteilung der Ermüdungssicherheit153
4 Fazit154
5 Literatur154
Beschränkung der Durchbiegung von Straßenbrücken im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit unter besonderer Berücksichtigung der Biegeschlankheit von Stahlbetonbrücken aus Normalbeton155
1 Einleitung155
2 Grenzwerte für die Beschränkung der Durchbiegung von Straßenbrücken156
3 Modellierung von Stahlbetonbrücken mit Finiten Elementen157
4 Nachweis der Beschränkung der Durchbiegung von Stahlbetonbrücken durch Begrenzung der Biegeschlankheit159
5 Ausblick160
6 Literatur160
Innovationen im Betonbau161
1 Historie161
2 Innovationen der Betontechnologie162
3 Innovationen beim Neubau163
3.1 Beton in hybriden Konstruktionen164
3.2 Vorspannung ohne Verbund im Hochbau167
4 Innovationen bei Instandsetzung und Verstärkung169
5 Fazit171
6 Literatur171
Windenergieanlagen in Spannbetonbauweise173
1 Allgemeines173
2 Ermüdungsnachweise nach DIBt – Richtlinie173
2.1 Vereinfachter Nachweis nach DIBt – Richtlinie174
2.2 Direkter Nachweis nach DIBt – Richtlinie174
2.3 Ergebnisse der Schädigungsberechnungen nach DIBt – Richtlinie175
3 Materialverhalten von Beton unter einaxialer Ermüdungsbeanspruchung176
3.1 Modelle zur Beschreibung von Ermüdungsschädigungen176
3.2 Numerische und Experimentelle Untersuchungen177
4 Literatur178
Bemessung und Ausführung neuer Faulbehälter der Münchner Stadtentwässerung181
1 Tragwirkung und Modellierung181
1.1 Einleitung und Baubeschreibung181
1.2 Tragwirkung183
1.3 Modellierung184
2 Planerische Besonderheiten184
2.1 Spanngliedführung184
2.2 Bemessung und Konstruktion der Betonstahlbewehrung185
3 Ausführung186
3.1 Verlegen der Betonstahlbewehrung186
3.2 Verlegen der Spannstahlbewehrung186
4 Betonage188
4.1 Betonierbarkeit und Schalungssystem188
4.2 Selbstverdichtender Beton188
5 Projektbeteiligte190
6 Literatur190
Modellierung komplexer Strukturen am Beispiel zweier Großprojekte im Hochbau193
1 Hochhausprojekt193
1.1 Baubeschreibung193
1.2 Modellierung194
1.3 Beurteilung der Modellierung196
2 Innerstädtisches Büro- und Verwaltungsgebäude196
2.1 Baubeschreibung196
2.2 Modellierung197
2.3 Beurteilung der Modellierung199
3 Fazit199
Komplex „Föderation“, Moskau-City201
1 Bauwerk201
2 Aussteifung202
3 Modellierung204
4 Berechnungen204
5 Behaglichkeit206
6 Fazit206
Erfahrungen bei der Anwendung von hochfestem Beton im Hochhausbau207
1 Einführung207
2 Tragkonstruktion und Aussteifung der Hochhäuser208
3 Verankerung der Hochhäuser auf dem Tiefbauwerk209
3.1 Konstruktionen zur Lasteinleitung211
3.2 Betonierversuche an Modellstützen211
3.3 Betoniervorgang im Bereich der Verankerungselemente212
4 Lasteintragung und Durchstanzprobleme in den Geschossdecken213
5 Beteiligte214
6 Literatur214
Grollenburg, Sanierung eines Baudenkmals215
1 Einführung215
2 Instandsetzung des Dachstuhls217
3 Sanierung des Kellergewölbes218
4 Literatur220
Use of Fibre Reinforced Polymers (FRP) in concrete structures: A critical appraisal221
1 Materials221
1.1 General aspects221
1.2 Fire resistance223
2 Long-term behaviour224
2.1 Creep rupture224
2.2 Durability under various types of environments224
2.3 Summary225
3 Reinforced concrete226
3.1 Serviceability226
3.2 Ductility226
3.3 Flexural failure modes227
3.4 Stirrups227
3.5 Shear resistance228
3.6 Textile concrete229
3.7 Applications229
4 Prestressed concrete229
4.1 General survey229
4.2 Thermal effects230
5 Externally bonded reinforcement231
6 Design guidelines231
7 Conclusions232
8 References232
Delaminationen in multi-direktionalen Faserverbundwerkstofflaminaten235
1 Untersuchte Materialien235
2 Versuche im Modus I (Schälmodus)236
3 Versuche im Modus II (Schermodus)237
4 Ergebnisse238
5 Fazit240
6 Literatur240
Einsatz von eingeschlitzten CFK-Lamellen an der Röslautalbrücke bei Schirnding241
1 Allgemeines - Bestand241
1.1 Darstellung der unzureichenden Verkehrsverhältnisse241
1.2 Planungen242
2 Verstärkungskonzept – Querrichtung243
2.1 Ausschreibungsentwurf243
2.2 Beauftragtes Nebenangebot CFK-Lamellen243
3 Zustimmung im Einzelfall für Anwendung des CFK-Verfahrens245
3.1 Versagen unter nicht vorwiegend ruhenden Lasten245
3.2 Verhalten des Epoxydharzklebers bei Gussasphaltauftrag245
3.3 Verhalten des Epoxydharzklebers bei erhöhten Betriebstemperaturen auf der Belagsoberfläche246
3.4 Übergreifung der CFK-Lamellen im Bereich des Knickes der Fahrbahnplatte246
4 Dauerhaftigkeit der Verstärkung mit CFKLamellen246
4.1 Überwachungskonzept246
5 Fazit247
6 Literatur247
Epoxidharze im konstruktiven Einsatz249
1 Konstruktives Kleben249
2 Materialeigenschaften250
3 Erweiterte Einsatzgebiete252
3.1 Temperatureinfluss252
3.2 Vorgespannte Systeme253
6 Ausblick254
7 Literatur254
Überwachung von Verstärkungsmaßnahmen bestehender Brückenbauwerke255
1 Beurteilung von Verstärkungsmaßnahmen255
1.1 Betonlaschen im Bereich der Koppelfugen (Konrad- Adenauer-Brücke, Würzburg)256
1.2 Monitoring der Verstärkungsmaßnahmen an der Röslautalbrücke in Schirnding258
2 Fazit260
3 Literatur260
Erdbebenverstärkung von Mauerwerk - experimentelle und numerische Untersuchungen261
1 Einleitung262
2 Experimentelle Untersuchungen262
2.1 Kleinversuche263
2.1.1 Schub-Kleinversuche264
2.1.2 Zug-Kleinversuche265
2.2 Großversuche267
2.2.1 Wand-Großversuche267
2.2.2 Rahmen-Großversuche270
3 Numerische Untersuchungen271
3.1 Prinzip der äquivalenten diagonalen Strebe272
3.2 Abbilden des zyklischen Spannungs-Dehnungs-Verhaltens von Mauerwerk274
4 Fazit277
4.1 Danksagungen277
5 Literatur278
Sub-Struktur-Technik bei experimentellen Untersuchungen komplexer Struk- turen unter Erdbebenbeanspruchung279
1 Methode der Pseudodynamik279
1.1 Prinzip279
1.2 Numerik280
2 Ersatzsytem280
3 Sub-Struktur281
3.1 Vorversuche282
3.2 Beispiel: Wand KS2282
4 Ausblick284
5 Literatur284
Überprüfung der Verbundtragfähigkeit bei klebearmierten Stahlbetonbauteilen285
1 Verbundtragverhalten im querkraftbeanspruchten Bereich285
2 Maximale Verbundtragfähigkeit287
3 Überprüfung der Verbundtragfähigkeit289
4 Literatur290
Verstärken mit Klebearmierung – Einfluss des Verbundverhaltens auf Zuggurtkräfte291
1 Auswirkungen unterschiedlichen Verbundverhaltens291
2 Zusammenwirken bei verstärkten Zugstäben292
3 Interaktion der Bewehrungsstränge bei biegebeanspruchten Bauteilen293
4 Ausblick296
5 Literatur296
Neumodellierung des Schubtragverhaltens mit CFK-Lamellen verstärkter Stahlbetonbauteile297
1 Verbund- und Rissverhalten von CFK-Lamellen297
2 Untersuchungen zur Querkrafttragfähigkeit298
2.1 Bauteile ohne innere Querkraftbewehrung298
2.2 Bauteile mit innerer Querkraftbewehrung300
3 Fazit301
4 Literatur301
Textilbewehrter Beton zur Verstärkung von Stahlbetonbauteilen303
1 Was ist textilbewehrter Beton?303
2 Grundlagen und aktuelle Forschung305
3 Verstärkung von Stahlbetonbauteilen308
3.1 Erhöhung der Biegetragfähigkeit309
3.2 Querkraftverstärkung311
3.3 Erhöhung der Torsionstragfähigkeit311
4 Ausblick313
5 Danksagung313
6 Literatur314
Verfahren zur Herstellung von zweifach gekrümmten Schalen aus Scheiben315
1 Einleitung315
1.1 Tragverhalten von zweifach gekrümmten Schalen316
2 Beschreibung des Verfahrens317
3 Herstellung einer Modellschale aus Stahlbeton318
3.1 Geometrische Abmessungen318
3.2 Herstellung der Stahlbetonscheibe321
4 Belastungsversuch325
5 Herstellung einer Modellschale aus Eis328
6 Schlussbemerkung329
7 Literatur330
Modellierung von Stahlbeton-Tragwerken im Tunnelbau331
1 Einleitung331
2 Außenschale332
3 Innenschale334
4 Sonderbereiche335
5 Schlussbemerkung336
6 Literatur336
Numerische Berechnung des Spannungs- Verzerrungs-Zustandes bei zweiachsiger Druck-Zug-Beanspruchung337
1 Allgemeines337
2 Programmtechnische Umsetzung337
3 Literatur342
Beurteilung des Tragverhaltens von Kellermauerwerk mit Hilfe num. Berechnungsmethoden343
1 Beschreibung der Materialeigenschaften von Mauerwerk343
2 Numerische Implementation des elastoplastischen Materialmodells345
3 Verifikation des Makro-Modells346
4 Untersuchungen des Bemessungsansatzes in DIN 1053-1 (11/96)348
5 Fazit349
6 Literatur349
Untersuchungen zum Verhalten teilweise vorgespannter Bauteile mit sofortigem Verbund im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit351
1 Einleitung351
2 Finite-Elemente Modellierung352
3 Einflussgrößen für die Parameterstudie352
4 Ergebnisse der Untersuchungen353
4.1 Entwicklung der zeitabhängigen Betonspannungen in der maximal beanspruchten Randfaser des Querschnitts353
4.2 Entwicklung der zeitabhängigen Betonstahlspannungen354
4.3 Entwicklung der zeitabhängigen Spannstahlspannungen355
4.4 Entwicklung der effektiven Biegesteifigkeiten355
5 Literatur356
Berechnung und Begrenzung der Durchbiegung von Stahlbetonplatten357
1 Grenzwerte zulässiger Verformungen357
2 Berechnung der Durchbiegung358
2.1 Tragverhalten von Stahlbetonbauteilen358
2.2 Vereinfachte Berechnung der Durchbiegung359
3 Begrenzung der Durchbiegung ohne direkte Berechnung360
4 Literatur363
Ausgewählte Ansätze zur Verformungsvorhersage im Betonbau365
1 Berechnungsannahmen Beton365
1.1 Allgemeines365
1.2 Spannungs-Dehnungs-Ansätze365
1.3 Verformungsgleichung des Betons366
2 Vergleichsberechnungen368
3 Fazit370
4 Literatur370
Berechnung von Verbundquerschnitten mit Hilfe der mathematischen Optimierung371
1 Problemstellung371
2 Kompatibilitätsbedingungen und Restriktionen für die Formänderungen372
3 Materialgesetz und Formänderungsenergie373
4 Potentielle Energie der äußeren Kräfte375
5 Optimierungsaufgabe375
6 Anwendung auf Stahlbetonquerschnitte376
7 Schlussfolgerung377
8 Literatur377
Rissschäden an Außenwänden aus Mauerwerk infolge Deckenverformung379
1 Allgemeines379
2 Ursachen der Rissbildung380
3 Anforderung an das Deckenauflager381
4 Konstruktive Ausbildung des Wand-Decken- Knotens382
5 Ziele383
6 Literatur384
Mauerwerksscheiben bei der Interaktion von Boden und Mauerwerk385
1 Vorbemerkungen385
2 Untersuchte Böden386
3 Verwendete Stoffgesetze und Versagenskriterien für Mauerwerk und Stahlbeton387
4 Beschreibung der untersuchten Wände389
4.1 Die Geometrie der untersuchten Wände389
4.2 Das verwendete Mauerwerk390
4.3 Diskretisierung der Wandscheiben für die Berechnung mit der FEM391
5 Ergebnisse – Vergleich und Wertung392
6 Zusammenfassung und Ausblick394
7 Literatur394
Anmerkungen zum Teilsicherheitskonzept bei schwingungsanfälligen Bauwerken395
1 Grundlagen des Teilsicherheitskonzeptes395
2 Grundlagen der Berechnung schwingungsanfälliger Tragstrukturen unter Belastung von böigem Wind399
2.1 Spektrum der Windgeschwindigkeitsschwankungen401
2.2 Windlastspektrum401
2.3 Antwortspektrum402
3 Spektralanalyse und Teilsicherheitskonzept - Ein Widerspruch ?405
4 Fazit408
5 Literatur409
Neuere Überlegungen zur Risikoreduktion bei baulichen Anlagen411
1 Volkswirtschaftliche Betrachtungen411
2 Zur Frage der Diskontierung414
3 Anwendung auf bauliche Anlagen416
4 Literatur416
Kosten-Nutzen-Optimierung von Bestandteilen der Infrastruktur für Instandhaltungsstrategien419
1 Hintergrund419
2 Zielfunktionen der Kosten-Nutzenoptimierung420
2.1 Allgemeiner Aufbau420
2.2 Altersbedingte Erneuerung421
2.3 Blockweise Erneuerung422
3 Zuverlässigkeitsorientierte Optimierung422
4 Beispiel: Chloridkorrosion in Meerwasser423
5 Literatur424
Steigerung der Querkrafttragfähigkeit von Stahlverbundträgern im Bereich von großen Stegöffnungen durch Querkraftbewehrung425
1 Einführung425
2 Versuchskörper426
3 Versuchsergebnisse428
Zweiachsige Hohlkörperdecken: Was ergibt sich für die Querkrafttragfähigkeit?431
1 Einleitung431
1.1 Motivation432
2 Versuchsaufbau und Versuchsprogramm432
3 Versuchsergebnisse und Auswertung434
4 Literatur436
Querkraftbemessung in DIN 1045-1, BS 8110 und ACI 318437
1 BS 8110437
2 DIN 1045-1437
3 ACI 318439
4 Sicherheitsbeiwerte439
4 Bemessungsbeispiele440
5 Vergleich der Bemessungsvorschriften mit Versuchsergebnissen441
6 Literatur442
Zum Schubtragverhalten von Stahlbeton443
1 Klassische Querkraftformeln443
2 Stabwerkmodelle445
3 Ansatz einer übergreifenden Schubtheorie445
3.1 Kinematische Beziehung446
3.2 Konstitutive Schub-Verzerrungs-Beziehung447
3.3 Grenzzustand der Tragfähigkeit448
4 Fazit450
5 Literatur451
Zur Einleitung konzentrierter Kräfte in den Betongurt durch Verbundmittel453
1 Einleitung453
2 Spaltzugkräfte im Betonprisma mit Teilflächenlast454
2.1 Prisma mit mittiger Streifenlast454
2.2 Prisma mit zentrischer Teilflächenlast455
2.3 Prisma mit am Rand angeordneter Teilflächenlast - Übergang zum Gurt eines Verbundträgers455
3 Festigkeitserhöhung durch Teilflächenpressung456
4 Numerische Berechnungen456
4.1 Modellierung456
4.2 Ergebnisse457
4.2.1 Prisma C30 mit Streifenlast457
4.2.2 Prisma C30 mit exzentrisch am Rand angeordneter Teilflächenlast458
4.2.3 Prisma C30 mit exzentrisch am Rand angeordneter Teilflächenlast und elastischer Festhaltung in z-Richtung458
5 Literatur459
Theorie der Druckfestigkeit des Betons bei Teilflächenbelastung461
Vorbemerkung461
Zusammenfassung461
1 Bruchhypothese für die Druckfestigkeit f3 des Betons bei rotationssymmetrischen Querdruck - spannungen r462
2 Zugringwirkung der Umgebung der Lastfläche A0 = a²464
2.1 Querdruckspannungen ra nahe der teilbelasteten Stirnfläche im Rundschnitt r = a464
2.2 Druckfestigkeit f3 infolge der Querdruckspannung ra465
3 Berücksichtigung der Umlenkkräfte der Trajektorien im Bereich x x1465
3.1 Querdruckspannungen ra465
3.2 Ermittlung der Festigkeiten f3r466
3.3 Ermittlung der mittleren Festigkeit f3m über die Fläche A0 =a²467
3.4 Bestimmung des Exponenten c468
4 Bemerkungen zur Aufnahme der Spaltzug - spannungen im Bereich x1 x 2b470
5 Literatur470
Materialmodell für extrem dynamisch beanspruchten Beton und Stahlbeton473
1 Einführung473
2 Erweitertes Schädigungsmodell für Beton und Stahlbeton473
3 Vereinfachtes Modell für Beton und Stahlbeton475
4 Verifikation476
5 Zusammenfassung und Ausblick478
6 Literatur478
Ein Materialmodell für Beton unter hohen Dauerlasten479
1 Verformungsanteile im Beton unter Dauerlast479
1.1 Visko-elastische Verformungen480
1.2 Visko-plastische Verformungen481
1.3 Anwendung des Modells484
2 Literatur484
Bauingenieursoftware für den mobilen Einsatz485
1 Webbasierte Bemessungsprogramme485
2 Applikationen für mobile Endgeräte487
3 Literatur490
Hochfester Beton: von akademischer Spielerei zu harter Realität491
1 Hochfester Beton: von B65 zu B115491
2 Hochleistungs-Faserbeton: hochfest und hochzäh493
2.1 Hochleistungs-Faserbeton im Tunnelbau: ein erster Pilotversuch493
2.2 Entwicklung von selbstverdichtendem Faserbeton495
2.3 Entwicklung von ultra hochfesten Faserbetonen498
2.3.1 Erste Versuche an der TU Delft498
2.3.2 Selbstverdichtender Faserbeton für Spundwände499
2.3.3 Hochleistungs-Faserbeton für Brückendecken500
2.3.4 Anwendung von ultra hochfestem Beton B200 im Brückenbau501
2.4 Hochleistungsbeton mit Fasercocktails: eine vielversprechende Entwicklung503
3 Fazit505
4 Literatur506
UHPC – Eine Herausforderung507
1 Einleitung507
2 Einsatzfelder des neuen Werkstoffs UHPC507
2.1 Brückenbau507
2.1.2 Fuß- und Radwegbrücke über die Nieste in Niestetal509
2.1.3 Kylltalbrücke: Alternativentwurf mit UHPC510
2.1.4 Grenzspannweiten von Schrägkabelbrücken511
2.2 Hochbau511
2.2.1 Hochhäuser511
2.2.2 Flächentragwerke512
3 Literatur512
Beton mit Zuschlag aus rezyklierter Gesteinskörnung – ein ambivalenter Baustoff513
1 Einführung513
2 Beton mit Zuschlag aus rezyklierter Gesteins - körnung517
3 Der angepasste Beton518
4 Die angepasste Bemessung521
5 Der ambivalente Baustoff521
6 Anerkennung521
7 Literatur522
Einführung eines ökologischen Baustoffs: Recyclingbeton523
1 Einführung523
2 Eine angepasste Bemessung für Recycling - beton523
2.1 Anwendungsbereich und Sicherheitskonzept524
2.2 Expositionsklassen und Betondeckung524
2.3 Rohdichteklassen (Tabelle 1)525
2.4 Schnittgrößenermittlung525
2.5 Schwinden526
2.6 Spannungs-Dehnungs-Linie für die Querschnittsbemessung und Betonkennwerte526
2.7 Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit526
2.8 Allgemeine Bewehrungsregeln und Konstruktionsregeln528
3 Fazit528
4 Literatur528
Flachdecken aus Leichtbeton529
1 Einleitung529
2 Durchbiegung von Flachdecken aus Leicht - beton530
3 Verhalten unter Brandbeanspruchung532
4 Durchstanztragfähigkeit533
5 Zusammenfassung534
6 Literatur534
Die Rolle der Oberflächenrauheit in der Altbetonsanierung535
1 Einführung und Problemstellung535
2 Die Oberflächenrauheit536
2.1 Charakteristika der Rauheit von Betonoberflächen536
2.2 Parameter und Verfahren zur Bewertung der Fugenrauheit537
2.2.1 Maximale Profilkuppenhöhe Rp537
2.2.3 Amplitudendichte und Materialanteilkurve538
2.3 Erfassung der Oberflächenrauheit539
2.3.1 Fotografische Dokumentation539
2.3.2 Sandflächenverfahren nach Kaufmann [2]540
2.3.3 Mechanische Tastschnittmessung540
2.3.4 Optische Lasermessung541
2.4 Beurteilung der Methodik und der Parameter541
3 Ausblick542
4 Literatur542
Beton – ein Baustoff der (sich) verbindet545
1 Grundlagen545
2 Versuchsprogramm547
3 Versuchsergebnisse549
4 Zusammenfassung und Ausblick550
5 Literatur550
Optimierung des Verbundes551
1 Einführung551
2 Literaturüberblick552
3 Verbundmodellierung und Rechenmodell553
3.1 Umschnürungsmodell für Beton und Verbundmodell553
3.2 Berechnungsablauf in NELIN und Verifizierung553
4 Parameterstudien554
5 Folgerungen555
6 Literatur556
Lochscheiben für die Verankerung von Spannstählen: Dimensionierung mittels FEM557
1 Problemstellung557
2 Forderungen nach ETAG 013558
3.1 Ausgangslage558
3.2 Krafteinleitung und -übertragung559
3.3 Rechentechnische Umsetzung559
4 Ergebnisse561
4.1 Veranlassung561
4.2 Einfluß der Streckgrenze561
4.3 Einfluß der Keilverhaltens564
4.4 Nachrechnungen565
5 Schlußfolgerungen565
6 Literatur566
Spannverfahren im 21. Jahrhundert - gewandelte Anforderungen an ein dauerhaftes Produkt567
1 Spannbetonbau – historischer Rückblick567
2 Nachweisverfahren für alle Spannverfahren568
2.1 Zulassungen568
2.2 Steigende Anforderungen an Spannverfahren569
2.3 Nachweise zur Erlangung einer europäischen technischen Zulassung569
3 Erhöhung der Einbauqualität bei Spanngliedern im nachträglichem Verbund570
4 Externe Spannglieder570
4.1 Funktionstüchtigkeit des Korrosionsschutzes571
4.2 Erforderliche Einbaugenauigkeit572
5 Intern verbundlose Spannglieder573
6 Fazit573
7 Literatur574
Qualität am Bau – Fertigteile, vorgespannt aus SVB und SFB575
1 Allgemeines575
1.1 SVB575
1.2 Stahlfaserbeton576
2 Entwicklung der Bauweise576
3 Herstellung577
4 Versuche578
4.1 Traglastversuche578
4.2 Dauerstandsversuche579
5 Fazit580
6 Literatur580
Plastische Gelenke581
1 Einleitung581
2 Rechenmodell582
3 Praktische Anwendung584
4 Zusammenfassung und Ausblick586
5 Literatur586
Dauerhaftes und nachhaltiges Bauen587
1 DuraCrete588
2 DARTS589
3 Literatur593

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