Buch, Deutsch, 190 Seiten
Buch, Deutsch, 190 Seiten
ISBN: 978-3-8167-6498-4
Verlag: Fraunhofer IRB Verlag
Der Forschungsbericht untersucht die bislang noch fehlenden Grundlagen für die Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit biegebeanspruchter Bauteile aus hochfestem Beton. Erforscht wird die Verbundkraftübertragung von Betonstählen unter besonderer Berücksichtigung der Längsrissbildung. Beschrieben sind Kurzzeitversuche an Dehnkörpern aus hochfestem Beton, anhand derer die Randbedingungen für ein Auftreten von Längsrissen abgeleitet und der Verlauf der Betonstahl- und Verbundspannungen bei unterschiedlicher Betondeckung und verschiedenen Stahldurchmessern ermittelt werden. Erläutert sind die Durchführung und Ergebnisse der Versuche an sieben zentrischen Zugkörpern mit gemischter Bewehrung aus Betonstahl und Spannstahl unter statischer und dynamischer Dauerlast. Aus den Forschungsergebnissen werden Verbundkennwerte für Bauteile aus hochfestem Beton abgeleitet. Diese liegen unter den Werten für normalfesten Beton und sind in der Neufassung der DIN 1045-1 berücksichtigt.
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Bezeichnungen und Begriffe III 1 Veranlassung und Zielsetzung 1 1.1 Veranlassung 1 1.2 Zielsetzung 2 2 Stand der Forschung 3 2.1 Allgemeines 3 2.2 Verbundverhalten von hochfestem Beton 3 2.2.1 Allgemeines 3 2.2.2 Zusammenhang zwischen Verbund- und Druckfestigkeit 5 2.2.3 Verbundspannungs-Verschiebungsbeziehungen 5 2.3 Längsrissbildung 9 2.3.1 Verbundmechanismus 9 2.3.2 Einfluss der Betonzugfestigkeit 11 2.3.3 Einfluss der Verbundfestigkeit 11 2.3.4 Einfluss der Betondeckung auf die Längsrissbildung 13 2.4 Verbundverhalten von Spannstählen mit nachträglichem Verbund 13 2.5 Spannungsumlagerungen 14 2.5.1 Spannungsverhältnisse in Spannbetonbauten mit nachträglichem Verbund 14 2.5.2 Einflussfaktoren 16 2.5.3 Berechnungsmodelle für Spannungsumlagerungen 17 2.5.4 Erfassung des unterschiedlichen Verbundverhaltens in Nachweisen - Verbundkennwerte 19 2.6 Theorien zur Bestimmung der Rissbreiten 21 2.6.1 Einführung 21 2.6.2 Beschreibung der Rissbildung in einem Stahlbetonzugstab 22 2.6.3 Erweiterung für Spannbetonbauteile 25 3 Planung und Durchführung der Versuche zur Längsrissbildung 28 3.1 Versuchsprogramm und Versuchskörper 28 3.2 Baustoffe 29 3.2.1 Beton 29 3.2.2 Betonstahl 30 3.3 Herstellung, Messtechnik und Versuchsdurchführung 31 4 Ergebnisse und Auswertung der Versuche zur Längsrissbildung 33 4.1 Allgemeines 33 4.2 Längsrissbildung in hochfestem Beton 33 4.3 Betonstahlspannungen und Verbundspannungen der Erstbelastung 36 4.3.1 Altgemeines 36 4.3.2 Maximal übertragbare Verbundspannung 39 4.3.3 Verbundspannungsverteilung 39 4.3.4 Einfluss der Längsrissbildung 40 4.4 Auswirkungen von Lastwechseln 40 4.5 Erforderliche Betondeckung 42 5 Planung und Durchführung der zentrischen Zugversuche 46 5.1 Versuchsprogramm und Versuchskörper 46 5.2 Baustoffe 48 5.2.1 Beton 48 5.2.2 Einpressmörtel 49 5.2.3 Beton- Lind Spannstahl 50 5.2.4 Hüllrohre 51 5.3 Herstellung 51 5.4 Versuchsdurchführung 52 5.5 Messtechnik 54 6 Ergebnisse und Folgerungen der zentrischen Zugversuche 56 6.1 Allgemeines 56 6.2 Last-Verformungsverhalten 56 6.3 Versuchsergebnisse zu den Spannungsumlagerungen 58 6.3.1 Entwicklung der Spannungsumlagerungen in den Versuchsphasen 58 6.3.2 Einfluss der Spanngliedart 63 6.3.3 Einfluss der Verhältnisses Spannstahlfläche zu Betonstahlfläche 64 6.3.4 Einfluss von statischen und dynamischen Dauerbeanspruchungen 66 6.3.5 Zusammenfassung der Ergebnisse 68 6.4 Versuchsergebnisse zu den Rissbreiten und Rissabständen 71 6.4.1 Rissentwicklung und Gesamtverformung 71 6.4.2 Einfluss der Verhältnisses Spannstahlfläche zu Betonstahlfläche 76 6.4.3 Einfluss von statischen und dynamischen Dauerbeanspruchungen 78 6.4.4 Zusammenfassung der Ergebnisse zu den Rissbreiten 81 6.5 Wertung der Versuchsergebnisse und Empfehlungen für die Bemessung 83 6.5.1 Bestimmung der Verbundkennwerte 83 6.6 Berechnung von Rissbreiten 86 6.6.1 Allgemeines 86 6.6.2 Ermittlung der mittleren Verbundspannungen 87 6.6.3 Einflüsse auf die Rechenwerte der Rissbreite 88 6.6.4 Vergleich der gemessenen Rissbreiten mit den Rechenergebnissen 90 6.6.5 Entwicklung der Rissbreiten bei Dauerbeanspruchung 93 7 Zusammenfassung 95 8 Literatur 97 Anhang Anhang A: Dokumentation der Versuchsergebnisse zur Längsrissbildung Anhang B: Dokumentation der Ergebnisse der zentrischen Zugversuche
