Duktilitätssteigernde Bewehrungssysteme für fließgefertigte Stabelemente aus UHFB

Abstract

Um schneller, leichter und präziser mit Beton bauen zu können, wurde ein neues, modulares Baukonzept auf Basis ultrahochfester Betone (UHFB) erforscht und entwickelt, das ein besonders vorteilhaftes Verhältnis von Axialdrucktragfähigkeit und Eigengewicht aufweist [1]. Um dieses, als wickelverstärktes UHFB‐Hybridrohr bezeichnete Stabelement in einem automatisierten Strangpressverfahren fertigen zu können, muss ein neuartiges Bewehrungskonzept ohne übliche Stahlbewehrung entwickelt werden. Im Extrusionsprozess wird ein stützendes inneres Stahlrohr im Strangpressverfahren mit UHFB ummantelt und zusammen mit dem UHFB vorgeschoben. Anschließend wird eine duktilitätssteigernde Umschnürungsbewehrung in einem automatisierbaren Verfahren von außen auf die Oberfläche der Bauteile appliziert. Da im Versagensfall UHFB‐Bruchstücke die CFK‐Bewehrung schädigen, wird in diesem Aufsatz untersucht, mit welchem Schutzschicht/Bewehrungssystem ein duktiles Bauteilverhalten für axialdruckbeanspruchte Stabtragwerke erreicht werden kann. Dazu wurden unterschiedliche textile Bewehrungsschichten auf UHFB‐Probekörper appliziert und ihr Einfluss auf das Tragverhalten der Bauteile unter besonderer Berücksichtigung der Duktilität und Resttragfähigkeit nach Überschreiten der Maximallast ermittelt. Eine Kombination aus Aramidgewebe und Kohlenstofffasergelege zeigte in experimentellen Untersuchungen ein günstiges Tragverhalten mit quasiduktilem Verformungsvermögen.

Modulare Fußgängerbrücken aus seriell hergestellten Betonfertigteilen

“…Für die automatisierte Serienfertigung werden verschiedene innovative Fertigungsverfahren wie der 3D-Druck [22][23][24], die Herstellung mithilfe 3D-gedruckter, rezyklierbarer Sandschalungen [25] oder Strangpressverfahren für Stützen aus ultrahochfestem Beton (UHFB) [26] adaptiert bzw. entwickelt.…”

Sensitivity-Based Permutation to Balance Geometric Inaccuracies in Modular Structures

“…Modular construction [10] is most effective when the same element is mass-produced in automated fashion [1]. Therefore, structures are segmented into a large number of equal (or similar) components that form construction kits [11][12][13][14]. The components of these kits can even be structurally optimized for low-weight, sustainable and resource-efficient design [15][16][17].…”