Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Tragverhalten von Stahlbetondecken mit kugelförmigen Hohlkörpern

Abstract

Massive Flachdecken erweisen sich in Hoch-und Industriebau häufig als insgesamt überlegenes Deckensystem. Die hohe Eigenlast dieser Decken kann ihren Anwendungsbereich jedoch einschränken. Eine sinnvolle Abhilfe schafft dann die Integration von Hohlkörpern in der neutralen Zone, weil hierdurch eine spür-bare Gewichtsreduktion eintritt. Neben der Eigenlast wird auch der Verbrauch der unter ökologischen Gesichtspunkten wesentlichen Ressourcen Betonstahl und Zement deutlich verringert. Die Hohlräume beeinflussen vor allem die Querkrafttragfähigkeit solcher Decken. Vier Versuchsserien, die mit kugelförmigen Hohlkörperdecken des Systems "cobiax" durchgeführt wurden, werden in diesem Beitrag beschrieben. Aus den Versuchen wird ein Abminderungsfaktor zur Beschreibung des Querkrafttragverhaltens abgeleitet, der auch in die kürzlich erteilte allgemeine bauaufsichtliche Zulassung des Deckensystems eingegangen ist. Die Nachrechnung der Versuche mit der Finite-Elemente-Methode zeigt eine gute Übereinstimmung von Numerik und Experiment, so dass in der Weiterentwicklung Parameterstudien auf dieser Grundlage zur Ergänzung von Versuchen hilfreich sein werden. Experimental and Numerical Investigation of the Bearing Behaviour of Hollow Core SlabsMassive flat slabs have proven to be the most appropriate ceiling system for structural and industrial engineering. However the high dead load of these slabs might reduce their field of application. This problem can be solved by void formers that are placed in the neutral zone. These block-outs cause a noticeable reduction of weight. Furthermore, the masses of ecologically important resources like reinforcement steel and cement can be reduced as well.The shear bearing capacity is significantly influenced by these block-outs. This article describes four test series with spherical void former floors of the system "cobiax". A reduction factor for the shear bearing capacity is derived from these tests. That factor was also introduced in the technical approval for this slab system which has been issued recently. A comparison to a calculation with the finite element method shows that the numerical results and the results of the tests are quite similar. In future research, parameter studies based on the finite element method might be helpful additional to further tests.

Comparative analysis of strength and deformation of reinforced concrete and steel fiber concrete slabs

“…The works of other authors can be noted [13][14], but nevertheless, the influence of steel fiber on the work of flexible concrete elements has not been fully studied, and many aspects of practical interest remain.…”

Parabolschalen aus Hochleistungsbeton als Solarkollektoren

“…Volumenreduktionen von bis zu 35 % können damit in einer herkömmlichen Decke realisiert werden. Durch die größere relative Abnahme der Eigenlast im Verhältnis zur (Biege‐)Steifigkeit können bei gleicher Deckenstärke im Vergleich zu einer Massivdecke unter Einhaltung üb licher Grenzwerte der Gebrauchstauglichkeit größere Spannweiten realisiert werden . Für ein Kollektormodul mit großer Aperturweite sind dafür geringe Anpassungen im Vergleich zu einer Deckenkonstruktion notwendig.…”

Tragverhalten von geschichteten Deckenelementen aus Normal‐ und Porenleichtbeton

“…Für Fertigteile mit Vollquerschnitt mit reduziertem Transport‐ und Montagegewicht wird auch konstruktiver Leichtbeton verwendet . Leichte Massivdecken lassen sich alternativ auch aus Stahlbetondielen mit oder ohne Hohlräumen aus haufwerksporigem Leichtbeton oder als Hohlkörperdecken aus Normalbeton mit schlaffer und/oder vorgespannter Bewehrung herstellen. Die großen Hohlräume reduzieren jedoch die Querkrafttragfähigkeit um bis zu 50 %.…”