Bond Tests Under High Loading Rates

Michal, Mathias; Keuser, Manfred

doi:10.1007/978-3-319-59471-2_167

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“…Ein Überblick zu den verschiedenen Arbeiten findet sich bei W ENSAUER [21] und in [7]. Durch Anwendung einer ratenabhängigen Verbundspannungs‐Schlupf‐Beziehung und numerische Lösung der Differentialgleichung für den Verbund konnte in [7] der Einfluss von Verankerungslänge und Stabdurchmesser auf in der Literatur beobachtete Effekte gezeigt werden.…”

Section: Verbund Von Bewehrungsstahl Und Betonunclassified

Verbund von Beton und Bewehrungsstahl bei hoch‐dynamischer Belastung

Michal

Keuser

Millon

2016

Beton und Stahlbetonbau

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Vor dem Hintergrund zunehmender terroristischer Bedrohung für Bauwerke in besonderen Gefährdungslagen ist es erforderlich, die Bauteilreaktion bei der Bemessung auch für die hohen Verzerrungsraten, wie sie bei Explosionen und Impakt auftreten, zu berücksichtigen. Voraussetzung hierfür ist eine wirklichkeitsnahe Beschreibung des Materialverhaltens. Dabei wird auf der Mesoebene das Zusammenwirken von Beton und Betonstahl durch die Verbundwirkung beschrieben. Um das Verhalten von Bauteilen, die Einwirkungen mit hohen Belastungsgeschwindigkeiten ausgesetzt sind, richtig beurteilen zu können, ist daher auch die Kenntnis des verzerrungsratenabhängigen Verbundverhaltens erforderlich. Im Rahmen des zur Zeit an der Universität der Bundeswehr München (UniBwM) laufenden Forschungsprojekts RS1510 werden Verbundversuche am Split‐Hopkinson‐Bar (SHB) in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Kurzzeitdynamik Ernst‐Mach‐Institut (EMI) durchgeführt. Die Ergebnisse dienen als Basis für die Entwicklung numerischer Modelle für die Abbildung des Verbunds von Stahl und Beton bei dynamischer Belastung. Nach einem kurzen Überblick zum Verbundverhalten werden die Grundlagen der Versuchstechnik dargestellt und die Besonderheiten bei den Push‐in‐Versuchen erläutert. Die Ergebnisse der durchgeführten Versuche zeigen eine deutliche Tendenz in Richtung von der Verzerrungsrate im Beton abhängigen Anstieg der Verbundfestigkeit. Bond of concrete and steel under high dynamic loading Against the background of increasing terrorist thread for critical infrastructure, it is necessary to consider the high strain rates related with explosion and impact for the design of structural components. The precondition for this is a realistic characterization of the material behavior. In meso‐level the interaction of steel and concrete is described by bond. In order to assess the behavior of structures exposed to high rate loading correctly, even the knowledge of strain rate dependent bond behavior is required. Within the ongoing research project RS1510 at the University of the Bundeswehr München (UniBwM) tests on bond between steel and concrete with a split‐hopkinson‐bar (SHB) are currently performed in collaboration with the Fraunhofer Institute for High‐Speed Dynamics Ernst‐Mach Institute (EMI). The results will be used as a basis for the development of a numerical model for the simulation of bond between steel and concrete under high loading rates. After a short survey on bond behavior, the theoretical basis for the testing technology is given and the specific characteristics of the performed push‐in tests are explained. The results of the tests show a clear tendency for the rate‐dependent increase in bond strength.

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Section: Verbund Von Bewehrungsstahl Und Betonunclassified

Verbund von Beton und Bewehrungsstahl bei hoch‐dynamischer Belastung

Michal

Keuser

Millon

2016

Beton und Stahlbetonbau

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“…To monitor the concrete quality throughout the experimental work concrete compressive strength as well as splitting tensile strength was determined with every test series made. During the push-in testing, cylindrical specimens were used similarly to [17][18][19]. The specimens had 100 mm in diameter and their height was 100 mm (Fig.…”

Section: Experimental Program 31 Materials and Specimen Preparationmentioning

confidence: 99%

Bond stress-slip behaviour of concrete and steel under high-loading rates

Máca¹,

Panteki²,

Curbach³

2016

Int. J. CMEM

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Understanding the bond behaviour between reinforcing steel and concrete under high-loading rates is becoming more and more important with increasing frequency of natural disasters, impact loadings and a threat of terrorism. This paper aims to obtain a better understanding of the material interactions between the steel rebar and the concrete in the bond zone under different loading rates. During the experimental program push-in tests were conducted under quasi-static and dynamic loading conditions. Both a servo-hydraulic machine as well as an instrumented drop tower were used during the investigation. Samples with short-bond zone in the middle of a cylindrical specimen were used and only a small reinforcement bar diameter (10 mm) was investigated. This approach was chosen to ensure constant bond stress distribution and that the failure occurs during the first pass of the stress wave through the bond zone. Throughout the experimental programme the loading rate was varied from 0.01 mm/s to 8.3 m/s. Bond stress-slip relationships in dependence on the bond stress rate are presented in this paper. The results indicate a bond stress dependence on the loading rate although the scattering of the results is quite high. The experimentally determined dynamic increase factor (DIF) for concrete-steel bond stress is around 1.5 which is a value comparable to other authors.

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Bond Tests Under High Loading Rates

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Verbund von Beton und Bewehrungsstahl bei hoch‐dynamischer Belastung

Verbund von Beton und Bewehrungsstahl bei hoch‐dynamischer Belastung

Bond stress-slip behaviour of concrete and steel under high-loading rates

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