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Zum Tragverhalten von Stahlbetonplatten ohne Querkraftbewehrung mit integrierten Leitungsführungen
(2010)
In der vorliegenden Arbeit wird das Querkrafttragverhalten von einachsig gespannten Stahlbetondecken mit integrierten Leitungsführungen untersucht. Anhand zahlreicher Traglastversuche an Deckenstreifen mit unterschiedlicher Öffnungsgeometrie, -lage und -gruppierung sowie variierender Deckendicken konnte die Reduzierung der Querkrafttragfähigkeit experimentell nachgewiesen werden. Die Versuche wurden mit einem zweidimensionalen FE-Modell, welches an Hand der experimentellen Ergebnisse kalibriert wurde, nachgebildet. Anschließend wurde mit Hilfe des Modells eine Parameteruntersuchung durchgeführt, worin die Parameter Plattendicke, Öffnungsdurchmesser und Lage der Öffnung im Querschnitt variiert wurden. Die Ergebnisse der experimentellen und rechnerischen Untersuchungen dienten zur Definition eines Abminderungsfaktors, der die Reduktion der Querkrafttragfähigkeit infolge der Öffnungen im Deckenquerschnitt beschreibt. Mit dem im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Modell konnten die Grundlagen für eine ingenieurmäßige Querkraftbemessung von Stahlbetondecken mit integrierter Leitungsführung geschaffen werden.
Precast concrete sandwich panels (PCSPs) are known for their good thermal, acoustic
and structural properties. Severe environmental demands can be met by PCSPs due to their use of
highly thermally insulating materials and non-metallic connectors. One of the main issues limiting
the wider use of sandwich walls in construction is their unknown fire resistance. Furthermore,
the actual behaviour of connectors and insulation in fire in terms of their mechanical performance
and their impact on fire spread and the fire resistance of walls is not fully understood. This paper
presents an experimental investigation on the structural and thermal behaviour of PCSPs with
mineral-wool insulation and glass-fiber-reinforced polymeric bar connectors coupling two concrete
wythes. Three full-size walls were tested following the REI certification test procedure for fire walls
under fire and vertical eccentric and post-fire mechanical impact load. The three test configurations
were adopted for the assessment of the connectors’ fire behaviour and its impact on the general
fire resistance of the walls. All the specimens met the REI 120-M criteria. The connectors did not
contribute to the fire’s spread and the integrity of the walls was maintained throughout the testing
time. This was also confirmed in the most unfavourable test configuration, in which some of the
connectors in the inner area of the wall were significantly damaged, and yet the structural connection
of the concrete wythes was maintained. The walls experienced heavy heat-induced thermal bowing.
The significant contribution of connectors to the stiffness of the wall during fire was observed and discussed.