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Zur Ermittlung von Zwangschnittgrößen in Hochbaudecken aus Stahlbeton

  • In jüngerer Vergangenheit wurden Konzepte zur Bestimmung der erforderlichen Bewehrung zur Begrenzung der Rissbreite in dicken Bauteilen erarbeitet und in den aktuellen Bemessungsnormen des Stahlbeton- und Spannbetonbaus verankert. Mit Hilfe dieser Konzepte ist es möglich, dicke Bauteile gegenüber den bislang angewendeten Bemessungsverfahren sinnvoll zu bewehren. Stahlbetonhochbaudecken zählen jedoch in der Regel zu den schlanken Bauteilen und somit nicht zu der Kategorie von Bauteilen, für die die neuen Bemessungsansätze entwickelt wurden. Dennoch sind sie es, die den Massenverbrauch in den Tragwerken von Hochbauten dominieren. Die Auslegung von Stahlbetondecken spielt somit eine entscheidende Rolle im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und die Umweltfreundlichkeit von Hochbauten. Stahlbetonhochbaudecken sind im Regelfall einer kombinierten Beanspruchung aus Last und Zwang unterworfen. Die hierbei für die Bemessung erforderliche Größe der Zwangkraft kann angesichts ihrer direkten Verknüpfung mit der Steifigkeit nur mit Hilfe von physikalisch nichtlinearen Finite-Elemente-Berechnungen mit ausreichender Genauigkeit abgeschätzt werden. Für Tragwerksplaner wäre ein solches Vorgehen im Rahmen von realen Bauprojekten jedoch mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand verbunden. In der Praxis ist es daher derzeit üblich, an jeder Stelle eines Bauteils den größeren Wert derjenigen Bewehrungsquerschnitte einzulegen, die sich aus Last oder aus Zwang ergeben. Die zur Aufnahme der Zwangbeanspruchungen erforderliche Bewehrung wird hierbei basierend auf der Risskraft des jeweiligen Bauteils gewählt. Dieses Vorgehen ist aber in vielen Fällen unwirtschaftlich und kann auch auf der unsicheren Seite liegen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird daher die Frage nach einer geeigneten Bewehrung für Hochbaudecken unter einer kombinierten Beanspruchung aus Last und zentrischem Zwang experimentell und numerisch untersucht. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse aus den experimentellen und numerischen Untersuchungen wird ein Näherungsverfahren ausgearbeitet, welches eine wirklichkeitsnahe Abschätzung der Zwanglängskraft und somit eine wirtschaftliche und sichere Wahl der Bewehrung zur Begrenzung der Rissbreite bei einachsig gespannten Stahlbetonhochbaudecken erlaubt.

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Metadaten
Author:Andreas Dridiger
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-56211
Advisor:Jürgen Schnell, Christian Glock, Andrej Albert
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Publication Date:2019/05/28
Year of Publication:2019
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2019/05/23
Date of the Publication (Server):2019/06/03
Tag:Hochbau; Rissbreite; Schwinden; Zwang
Number of page:XIII, 277
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Bauingenieurwesen
DDC-Cassification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Licence (German):Creative Commons 4.0 - Namensnennung, nicht kommerziell, keine Bearbeitung (CC BY-NC-ND 4.0)