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In den vergangenen 15 Jahren lag im deutschen Bauwesen ein Forschungsschwerpunkt auf dem Verbundmaterial Textilbeton. 2011 endete die Finanzierung der durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereiche an der TU Dresden (SFB 528) und an der RWTH Aachen (SFB 532). Im Zuge dieser Forschungsarbeiten entstanden bereits erste Pilotbauwerke, die das hohe Potenzial von Textilbeton demonstrieren. Besonders im Bereich filigraner Neubauteile und der Verstärkung bestehender Tragwerke konnten mit dünnen Schichten aus Textilbeton unter Ausnutzung seiner hohen Zugtragfähigkeit Ansätze für eine wirtschaftliche Alternative zu konventionellen Bauweisen aufgezeigt werden. Um die Verbundwerkstoffe für ein breites Anwendungsfeld nutzbar zu machen, lag der Fokus in den vergangenen Jahren auf der anwendungsorientierten Forschung in Zusammenarbeit mit Firmen der Bauwirtschaft. So sind beispielsweise im Bereich der Fassadenelemente kleinformatige Platten aus Textilbeton heute bereits Stand der Technik. Auch für Brückenkonstruktionen, Tragwerksverstärkungen und großformatige Bauteile wie Balkonbodenplatten oder tragende Schalenkonstruktionen konnte die hohe Leistungsfähigkeit von Textilbeton ausgenutzt werden.Textile concrete – an overview of executed projectsIn Germany, a research focus was on the composite material textile reinforced concrete (TRC) in the last 15 years. In 2011 two Collaborative Research Centres (SFBs), SFB 528 at the TU Dresden and the SFB 532 at the RWTH Aachen, funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) were successfully completed. Within the research projects, pilot buildings have already been developed to demonstrate the high potential of textile reinforced concrete. Particularly in the field of strengthening of existing structures and thin walled new components, thin constructions with a high tensile bearing capacity provide a cost‐effective alternative to conventional construction methods. With the aim of applying the material in a wide range of fields, numerous different research projects were realised in collaboration with companies from the construction industry in the last years. For instance small‐sized slabs made of textile reinforced concrete are already the state‐of‐the‐art in the field of facade panels. Furthermore, the high effectiveness of textile reinforced concrete could be shown for the strengthening of existing structures, bridge constructions and large‐sized components such as balcony floor slabs or bearing shell structures.

In diesem Beitrag werden auf der herkömmlichen Stahlbetonbemessung basierende Berechnungs‐ und Bemessungsmodelle zur Bestimmung der Tragfähigkeit biegebeanspruchter, textilbetonverstärkter Stahlbetonbauteile vorgestellt. Mit dem aufgeführten Berechnungsansatz können sowohl die verschiedenen Versagensarten Textilzug‐, Stahlzug‐ und Betondruckversagen als auch eingebrachte Spannungszustände vor der Verstärkungsmaßnahme berücksichtigt werden. Neben einem iterativen Berechnungsablauf werden zwei vereinfachte Formelapparate zur überschläglichen Dimensionierung der für die Verstärkung erforderlichen Textilbetonschicht vorgestellt. Der Artikel stellt des Weiteren Tabellen und Diagramme für eine einfache und praxisgerechte Bemessung bereit. Die Anwendung der Berechnungs‐ und Bemessungsverfahren wird abschließend anhand von Beispielrechnungen demonstriert.Design of RC members strengthened with textile reinforced concrete under flexural bendingThis paper presents analysis methods and design models based on the conventional reinforced concrete design procedure, that are used to determine the nominal capacity of flexural bending of steel reinforced concrete members strengthened with textile reinforcement. The shown computational algorithm allows considering different failure modes such as textile and steel tensile failure, concrete compressive collapse and introduced stress states, which act before the strengthening measure. In addition to an iterative calculation process, two simplified formulas are given to easily calculate the necessary area of reinforcement of strengthened elements under bending. Furthermore, the article provides tables and charts for a simple and practical design calculation. The application of analysis and design methods is demonstrated conclusively on the basis of example calculations.

Für die Errichtung des Carbonbetonhauses CUBE waren umfangreiche Untersuchungen zur Festlegung von Materialkennwerten ungeregelter Baustoffe, von neuen Anwendungsbereichen bereits zugelassener Bauprodukte und von untypischen Bauweisen erforderlich, die Voraussetzung für die Erlangung von Zustimmungen im Einzelfall (ZiE) und vorhabenbezogenen Bauartgenehmigungen (vBG) waren. Im vorliegenden Beitrag werden einige der Untersuchungen zur Erlangung der ZiE/vBG für den Gebäudeteil TWIST vorgestellt. Zunächst wird erläutert, wie die Schwindmaße der Betone für die Trag‐ und Wetterschalen der TWIST‐Elemente ermittelt wurden. Anschließend widmet sich der Beitrag dem Schwindverhalten von zwei 24,4 m langen Plattenstreifen, die einen Ausschnitt aus dem ebenso langen TWIST‐Element darstellten. Die Untersuchungen gestatteten Prognosen zum Verformungsverhalten der Carbonbetonwetterschale. Basierend auf den gemessenen bzw. durch Modellkalibrierung ermittelten und schließlich in der ZiE/vBG erfassten Werten konnten die Verformungen der Carbonbetonschalen im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit rechnerisch realitätsnah bestimmt werden. Sie waren so gering, dass die Schalen auf der Baustelle fugenlos hergestellt werden konnten.

Im Beitrag werden die Baumaterialien, die für die beiden Gebäudeteile BOX und TWIST des Carbonbetongebäudes CUBE verwendet wurden, grundlegend beschrieben. Der Fokus liegt dabei auf der Vorstellung und Darlegung der maßgebenden Materialeigenschaften von denjenigen Baustoffen, die noch keiner Produktnorm unterliegen und deren Anwendung damit einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE) unterlag. Darunter fielen sieben verschiedene Betone, drei Carbongelege, zwei unterschiedliche Carbonstäbe, Glasfaserstäbe und drei Hochleistungsdämmstoffe.