Zum Tragverhalten von durchlaufenden stahlfaserbewehrten Stahlverbunddecken

Load-bearing behaviour of steel fibre reinforced continuous composite slabs

  • In der vorliegenden Arbeit wird das Tragverhalten von durchlaufenden stahlfaserbewehrten Stahlverbunddecken analysiert. Auf der Basis von experimentellen und rechnerischen Untersuchungen werden zwei Bemessungsmodelle entwickelt. Anhand der experimentellen Untersuchungen an einfeldrigen und durchlaufenden stahlfaserbewehrten Verbunddecken werden Aufschlüsse über das Trag- und Verformungsverhalten der Decken gewonnen. Dabei werden sowohl offene trapezförmige als auch hinterschnittene Profilbleche verwendet. Auf eine konventionelle Betonstahlbewehrung wird gänzlich verzichtet. Das Stützmoment wird vom Stahlfaserbeton alleine aufgenommen. In vier Versuchsserien mit insgesamt 18 Versuchen werden einzelne Parameter wie z. B. unterschiedliche Deckenstärken, unterschiedliche Profilblechgeometrien sowie unterschiedliche Stahlfaserbetonmischungen untersucht. Für die Berechnung und Bemessung werden die im Verbundbau üblichen Nachweisverfahren aufgegriffen und modifiziert. Die Traganteile des Stahlfaserbetons werden über den Ansatz von Spannungsblöcken implementiert. Bei der Nachrechnung der einzelnen Versuche zeigt sich die Eignung der Verfahren. Für die einzelnen Nachweise werden in Parameterstudien Bemessungsdiagramme und –tabellen erstellt, die dem anwendenden Ingenieur ein einfaches und sicheres Bemessen ermöglichen. Anhand der experimentellen Ergebnisse und der rechnerischen Untersuchungen werden zwei mögliche Bemessungsmodelle entwickelt, mit denen die Tragfähigkeit von stahlfaserbewehrten durchlaufenden Verbunddecken nachgewiesen werden kann. Dabei kann der Nachweis entweder nach den Verfahren Elastisch-Plastisch oder Plastisch-Plastisch erfolgen.
  • Within this scope of this thesis the load-bearing behavior of steel fibre reinforced continuous composite slabs is being analysed. On the basis of the experimental and analytical investigations two different design concepts for the calculation of steel fibre reinforced continuous composite slabs are being developed. The experimental investigations on single-span and continuous slabs should offer valuable clues to the load-bearing and deformation behavior. Thereby, composite sheets with open trapezoidal geometry as well as re-entrant sheets were used for the tests. No conventional steel reinforcement have been applied: the hogging bending moment should be carried by the steel fibre reinforced concrete only. Altogether, four different test series had been investigated. In doing so, individual parameters such as differing slab heights, varying profile geometries and different concrete mixtures are being varied. For the calculation and design of steel fibre reinforced composite slabs the common design procedures of composite construction are picked up and modified. The load-bearing ratio of the steel fibre reinforced concrete is implemented by the use of stress blocks. The experimental tests were recalculated with the suggested analysis procedures. Thereby, their applicability becomes apparent. In a parametric study design diagrams and tables are calculated for cases that are common in practice. So a simple and safe analysis of steel fibre reinforced composite slabs can be made available. The results of the experimental and analytical investigations open out into two different design concepts. Thus, for the analysis of steel fibre reinforced composite slabs either the elastic-plastic method or the plastic-plastic method can be used.

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Metadaten
Author:Florian Peter Ackermann
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-25485
ISBN:978-3-941438-48-4
Serie (Series number):Schriftenreihe der Fachgebiete Baustofftechnologie und Bauschadenanalyse, Massivbau und Baukonstruktion, Stahlbau des Studienganges Bauingenieurwesen (12)
Advisor:Jürgen Schnell
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Year of Completion:2010
Year of Publication:2010
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2010/06/28
Tag:Deckensystem; Stahlverbunddecke
composite slab ; steel fibre reinforced concrete
GND-Keyword:Bemessung; Stahlfaserbeton ; Verbundbauweise
Faculties / Organisational entities:Fachbereich ARUBI
DDC-Cassification:720 Architektur

$Rev: 12793 $