Spannbetonbau – Entwicklung, Bemessung und Konstruktion

Geßner, Stephan; Niedermeier, Roland; Ahrens, Alexander; Hegger, Josef; Fischer, Oliver; Mark, Peter

doi:10.1002/9783433606803.ch1

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“…des Hebelarms können dadurch im Nutzungszustand Spannungszustände erzeugt werden, die nur geringe oder keine Zugspannungen enthalten. Im Stahlbetonbau ist dies sehr vorteilhaft, da die Zugfestigkeit von Beton im Gegensatz zu dessen Druckfestigkeit sehr gering ist . Damit kann bei Stahlbetonbauwerken die Tragfähigkeit und insbesondere die Gebrauchstauglichkeit deutlich verbessert werden.…”

Section: Theoretische Untersuchungenunclassified

“…Das Grundprinzip der Vorspannung wurde bereits im altertümlichen Ägypten zur Längsvorspannung von Schiffen aus Holz verwendet . Auch bei Holzfässern, die bereits seit mehr als 2 000 Jahren verwendet werden, kommt das Prinzip der Vorspannung zur Anwendung, indem die Eisenreife durch Aufschlagen, Aufkeilen oder Vorwärmen eine Zugspannung erfahren und dadurch die Dauben zusammendrücken .…”

Section: Stand Der Technikunclassified

“…Um den konstruktiven Ingenieurbau in Deutschland daher weiter voranzubringen, die Effizienz von Holzbaukonstruktionen zu erhöhen und so einen substanziellen Beitrag zur Nachhaltigkeit zu leisten, ist u. a. die Entwicklung neuer innovativer Bauverfahren erforderlich. Eine Möglichkeit für Innovationen im konstruktiven Holzbau könnte die Anwendung des im Stahlbetonbau bewährten Prinzips der Vorspannung sein . Im Stahlbetonbau wird dieses Prinzip häufig bei Brücken eingesetzt, aber auch im Hochbau hat es z.…”

Section: Introductionunclassified

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Vorgespannte Bauteile im konstruktiven Holzbau

et al. 2019

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Das Prinzip der Vorspannung wird im Stahlbetonbau häufig eingesetzt, um schlanke Tragkonstruktionen oder große Spannweiten zu ermöglichen. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurde das Prinzip der Vorspannung auf den konstruktiven Holzbau angewendet und deren Einfluss auf Tragfähigkeit, baudynamisches Verhalten und Bauteilverformungen untersucht. Die Verankerung der Spannkräfte wurde mittels Betonverankerungskörper realisiert, die das Prinzip der Vorspannung mit sofortigem Verbund verwenden. Der Beitrag beschreibt die theoretischen Untersuchungen zur Bemessung von vorgespannten Brettstapeldecken, die experimentellen Untersuchungen zur Entwicklung der Betonverankerungskörper, Großversuche zur Untersuchung der Tragfähigkeit und des Dauerstandverhaltens von vorgespannten Holzbauteilen sowie baudynamische Untersuchungen. Die Untersuchungen zeigen, dass durch eine Vorspannung das Verformungsverhalten von Brettstapelelementen verbessert werden kann, während das statische und dynamische Tragverhalten durch die Vorspannung kaum beeinflusst wird.

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Section: Theoretische Untersuchungenunclassified

Section: Stand Der Technikunclassified

Section: Introductionunclassified

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Vorgespannte Bauteile im konstruktiven Holzbau

et al. 2019

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“…Diese sind eine optimale Ausnutzung der kostspieligen Spannelemente, bessere Versagensankündigung, hohe Gestaltungsflexibilität und Austauschmöglichkeiten bei beschädigten Spanngliedern. Bei einem vorgespannten Träger ohne Verbund lassen sich die Vorspannkräfte lediglich über Ankerkräfte und Umlenkpressungen in das Bauteil einleiten [1]. Die Spannungszunahme (infolge der äußeren Lasten) in einem solchen verbundlosen Spannglied verteilt sich über die Länge des Trägers.…”

Section: Introductionunclassified

“…teil einleiten [1]. Die Spannungszunahme (infolge der äußeren Lasten) in einem solchen verbundlosen Spannglied verteilt sich über die Länge des Trägers.…”

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Nichtlineare Ermittlung der Spannungszunahme im CFK‐Spannglied eines verbundlos vorgespannten Trägers

Raiyan

Khorgade

Hückler

et al. 2022

Beton und Stahlbetonbau

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Dieser Beitrag befasst sich mit der nichtlinearen Ermittlung der Spannungszunahme in Spanngliedern aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) in verbundlos vorgespannten Spannbetonträgern. Dafür wird zu Beginn ein Verfahren vorgeschlagen, anhand dessen die Spannungszunahme im Spannglied für jeden Lastschritt, vom Anfangszustand bis zum Bruchzustand, berechnet werden kann. Vom Anfangszustand bis zum Risszustand ist hierbei ein lineares Verfahren und vom Risszustand bis zum Bruchzustand ein iteratives Verfahren zielführend. Anschließend wird dieses Verfahren auf einen hypothetischen Spannbetonträger mit verbundlosen CFK‐Litzen angewendet. Die daraus resultierenden Ergebnisse werden anschließend mit zwei verfügbaren Normen verglichen. Die empirische Spannungszunahme gemäß DIN EN 1992‐1‐1 (EC2) liegt deutlich unterhalb des in der nichtlinearen Berechnung ermittelten Werts und führt zu einer unwirtschaftlichen Bemessung der kostspieligen Spannglieder. Die Berechnung nach der kanadischen Norm (CAN/CSA‐S806‐02) hingegen liegt um ca. 20 % oberhalb des Werts aus der eigenen Berechnung. Zuletzt wird im Rahmen einer Parameterstudie der Einfluss aus der Menge an schlaffer Bewehrung und Spannbewehrung auf die Spannungszunahme im CFK‐Spannglied untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass eine höhere Menge an Spannbewehrung die Spannungszunahme im Spannglied reduziert, während eine höhere Menge an schlaffer Bewehrung die Spannungszunahme erhöht.

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Industriestandard Carbonbeton – durch Standards in eine ressourcenschonende Art des Bauens

Aldermann,

Schumann,

Rudloff

et al. 2023

Beton und Stahlbetonbau

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Das Bauen nachhaltiger zu gestalten – das ist die Herausforderung! Damit dies gelingt, ist ein grundlegender Wandel im Bauwesen notwendig. Einen wesentlichen Beitrag dazu liefert der Werkstoff Carbonbeton. Mit dem Ziel, die notwendigen Grundlagen für eine klimabewusste Bauweise zu schaffen, startete im Januar 2022 das im Rahmen des BMBF‐Programms RUBIN (Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation) geförderte Forschungsprojekt Industriestandard Carbonbeton (ISC). In diesem Projekt werden fehlende Standards und Leitfäden für das Bauen mit Carbonbeton im Neubau geschaffen. Denn erst durch das Vorliegen von Standardisierungen und den Abbau von Barrieren bei der Anwendung für Planer, Bauherren, Hersteller und ausführende Unternehmen kann Carbonbeton wirtschaftlich und mit einem hohen Absatz in der Baubranche Akzeptanz finden. An dieser Stelle setzt der ISC an und liefert das fehlende Puzzleteil für den Einsatz von Carbonbeton. In nachfolgendem Beitrag werden die Projektpartner, die Ziele des Industriestandards, ausgewählte Forschungsaktivitäten und ‐ergebnisse vorgestellt sowie ein Ausblick auf die weiteren Arbeiten gegeben.

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Spannbetonbau – Entwicklung, Bemessung und Konstruktion

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Vorgespannte Bauteile im konstruktiven Holzbau

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Nichtlineare Ermittlung der Spannungszunahme im CFK‐Spannglied eines verbundlos vorgespannten Trägers

Industriestandard Carbonbeton – durch Standards in eine ressourcenschonende Art des Bauens

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