Zilch / Niedermeier / Finckh Strengthening of Concrete Structures with Adhesively Bonded Reinforcement

Design and Dimensioning of CFRP Laminates and Steel Plates
1. Auflage 2014
ISBN: 978-3-433-60403-8
Verlag: Ernst & Sohn
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Englisch, 158 Seiten, E-Book

Die Planung und Bemessung von Tragwerken im Bestand spielt eine immer größere Rolle. Häufig können dabei Bauwerke oder Tragstrukturen mit Verstärkungsmaßnahmen und minimierten Kosten erhalten werden. Bei der nachträglichen Verstärkung von Betonbauteilen handelt es sich um das Auf- und Einkleben von zusätzlicher Bewehrung. In diesem Buch werden die Grundlagen der Bemessung dargestellt und anhand von spezifischen Beispielen für Balken, Platten und Stützen erläutert. Verstärkungsmaßnahmen sind beispielsweise Biegeverstärkung mit aufgeklebten CFK-Lamellen, CF-Gelegen und Stahllaschen, Biegeverstärkung mit in Schlitze verklebten CFK-Lamellen, Querkraftverstärkung durch aufgeklebte CF-Gelege und Stahllaschen und Stützenverstärkung durch Umschnürung mit CF-Gelegen.Die hier zur Verfügung gestellten Erläuterungen und Hintergrundinformationen orientieren sich am Bemessungskonzept der DAfStb-Richtlinie "Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung". Sie ist innerhalb Europas die erste Richtlinie, welche das Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung konsequent als eine Erweiterung des Eurocodes regelt. Da für diese Verstärkungsart ebenfalls die Erstellung eines Dokumentes in einem zukünftigen Eurocode 2 geplant ist, ist die DAfStb-Richtline eine gute Arbeitsvorlage. Neben einer Europäisierung der Bemessung wird auch eine Umstellung der Zulassungen auf Europäische Zulassungen (ETA) angestrebt. Seit 1906 begleitet der Verlag Ernst & Sohn mit dem Beton-Kalender die Entwicklung des Stahlbeton- und Spannbetonbaus. Dieses Buch sollte das Fortschreiten des Eisenbetonbaus jährlich begleiten, und zwar so lange, bis die "stürmische Entwicklung", so der erste Herausgeber Fritz von Emperger (1862-1942), der Bauweise ein Ende gefunden hätte.Ausgewählte Kapitel des Beton-Kalender werden in der neuen englischsprachigen Reihe BetonKalender Series dem internationalen Markt zur Verfügung gestellt.

Autoren/Hrsg.

Zilch, Konrad

Niedermeier, Roland

Finckh, Wolfgang

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung1.1 Anlass für den Beitrag1.2 Verstärkung mit geklebter Bewehrung2. DAfStb-Richtlinie2.1 Anlass zur Erstellung einer Richtlinie2.2 Vorarbeit zur Richtlinie2.3 Richtlinienarbeit2.4 Aufbau und Inhalt der Richtlinie2.5 Sicherheitskonzept2.6 Anwendungsgebiet2.7 Bezug zu anderen Regelwerken2.8 Dokumentation un d Hilfe für die Praxis3. Bemessung von Verstärkungen mit aufgeklebten CFK-Lamellen3.1 Grundlagen3.2 Nachweis der Biegetragfähigkeit3.3 Verbundnachweis3.4 Querkraftnachweise3.5 Ermüdungsnachweis3.6 Nachweise in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit3.7 Konstruktionsregeln4. Beispiel 1: Verstärkung einer Platte mit aufgeklebten CFK-Lamellen4.1 System4.2 Schnittgrößen4.3 Ermittlung der Vordehnung4.4 Vereinfachter Nachweis4.5 Genauer Nachweis4.6 Nachweis der Querkrafttragfähigkeit4.7 Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit5. Bemessung von Verstärkungen mit in Schlitze verklebten CFK-Lamellen5.1 Grundlagen5.2 Nachweis der Biegetragfähigkeit5.3 Verbundnachweis5.4 Querkraftnachweis5.5 Ermüdungsnachweis5.6 Nachweise in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit5.7 Konstruktionsregeln6. Beispiel 2: Verstärkung eines Balkens mit in Schlitze verklebten CFK-Lamellen6.1 System6.2 Schnittgrößen6.3 Ermittlung der Vordehnung6.4 Nachweis der Biegetragfähigkeit6.5 Verbundnachweis6.6 Querkrafnachweise6.7 Nachweise in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit7. Bemessung von Stürzenverstärkungen durch CF-Gelege7.1 Grundlagen7.2 Bemessungsrelevante Eigenschaften der CF-Gelege7.3 Querschnittstragfähigkeit7.4 Bauteiltragfähigkeit7.5 Kriechen7.6 Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit7.7 Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit8 Beispiel 3: Stützenverstärkung8.1 System8.2 Schnittgrößen8.3 Ermittlung der Querschnittswerte8.4 Randbedingungen8.5 Nachweis der Stützentragfähigkeit8.6 Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit9. Zusammenfassung und Ausblick10. Literatur

Foreword1 Introduction2 DAfStb guideline2.1 The reasons for drawing up a guideline2.2 Preparatory work2.3 Work on the guideline2.4 The structure and content of the guideline2.5 Safety concept2.6 Applications (Member to be strengthened, Strengthening systems, Ambient conditions, Fire protection)2.7 Relationship with other regulations2.8 Documents and assistance for practical applications3 Design of strengthening measures with externally bonded CFRP strips3.1 Principles3.2 Verification of flexural strength3.3 Bond analysis (Simplified method, More accurate method, Determining the crack spacing, Simplified analysis of element between cracks, End anchorage analysis)3.4 Shear force analyses3.5 Fatigue analysis3.6 Analyses for the serviceability limit state3.7 Detailing4 Example 1: Strengthening a slab with externally bonded CFRP strips5 Design of strengthening with near-surface-mounted CFRP strips5.1 Principles5.2 Verification of flexural strength5.3 Bond analysis5.4 Shear force analyses5.5 Fatigue analysis5.6 Analyses for the serviceability limit state5.7 Detailing6 Example 2: Strengthening a beam with near-surface-mounted CFRP strips7 Design of column strengthening with CF sheets7.1 Principles7.2 Properties of CF sheets relevant to design7.3 Load-carrying capacity of cross-section7.4 Load-carrying capacity of member7.5 Creep7.6 Analysis at ultimate limit state7.7 Analysis at serviceability limit state8 Example 3: Column strengthening9 Summary and outlookReferences

Über Autor(innen)

Prof. em. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E. h. Konrad Zilch studierte Bauingenieurwesen und promovierte 1976 an der TH Darmstadt. Nach Forschungsaufenthalten an der University of California, Berkley und an der University of Western Ontario, Kanada war er mehrere Jahre in der Bauindustrie tätig. Er war von 1988 bis 1993 Universitätsprofessor für Baustatik an der RWTH Aachen und von 1993 bis 2009 Ordinarius für Massivbau an der TU München.PD Dr.-Ing. habil. Roland Niedermeier studierte Bauingenieurwesen und promovierte im Jahr 2001 an der TU München. Seit 1993 forscht er am Materialprüfungsamt für das Bauwesen MPA BAU der TU München, wo er Leiter des Laboratoriums für Konstruktiven Ingenieurbau (LKI) ist.Dr.-Ing. Wolfgang Finckh studierte Bauingenieurwesen und promovierte im Jahr 2012 an der TU München. Seitdem ist er als Leitender Entwurfsingenieur bei Wayss & Freytag Ingenieurbau AG (w&f) tätig.

Prof. em. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E. h. Konrad Zilch studied civil engineering and gained his doctorate at TU Darmstadt in 1976. Following research posts at the University of California, Berkley, and the University of Western Ontario, Canada, he worked in the construction industry for many years. From 1988 to 1993 he was professor for structural analysis at RWTH Aachen University, and from 1993 to 2009 professor for concrete structures at TU Munich.PD Dr.-Ing. habil. Roland Niedermeier studied civil engineering and gained his doctorate at TU Munich in 2001. Since 1993 he has been involved in research at TU Munich and MPA BAU, the accredited authority for testing construction materials and products, where he has been the head of the Structural Engineering Laboratory since 2001.Dr.-Ing. Wolfgang Finckh studied civil engineering and gained his doctorate at TU Munich in 2012. He has been a chief design engineer at Wayss & Freytag Ingenieurbau AG (w&f) since 2012.