Neue Herausforderungen im Betonbau (eBook)

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Neue Herausforderungen im Betonbau 1
Impressum / Copyright 5
Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 8
Verknüpfung von Verwendbarkeitsnachweisen nach neuer MBO und MVV TB in Bezug auf Baurecht und Wasserrecht 12
1 Einleitung 12
2 Bau- und wasserrechtliche Vorschriften und Bestimmungen 12
3 Anforderungen an Bauprodukte nach Wasserrecht Verankerung der Verwendbarkeitsnachweise in der MBO und E-VV-TB
4 Zulassungserarbeitungen und -erteilungen für Bauprodukte zur Verwendung in LAU-Anlagen 21
5 Schlussbemerkungen 23
Literatur 24
Eurocode-Praxis: Konstruktive und Mindestbewehrungen nach EC2 26
1 Anmerkung 26
2 Einleitung 26
3 Was sind konstruktive Bewehrungen und Mindestbewehrungen? 27
4 Biegebauteile 28
4.1 Mindestbewehrung zur Sicherstellung eines duktilen Bauteilverhaltens 28
4.2 Einspannbewehrung am Endauflager 30
4.3 Querbewehrung einachsig gespannter Platten 31
4.4 Randbewehrung an freien Plattenrändern 32
4.5 Eckbewehrung 33
4.6 Mindestquerkraftbewehrung 33
4.7 Sonstige konstruktive und Mindestbewehrungen 34
5 Druckglieder 35
5.1 Stützen 35
5.2 Wände 38
6 Zusammenfassung 39
Literatur 40
Zur Konstruktion von Durchstanzbereichen in Elementdecken 42
1 Einleitung 42
2 Elementdecken als Flachdecken 43
3 Filigran®-Durchstanzbewehrung FDB II 45
4 Einbindetiefe der Stütze in die Platte 49
4.1 Problemstellung 49
4.2 Durchstanzversuche 49
4.3 Ergebnisse 54
4.4 Empfehlung 55
5 Zusammenfassung 56
Literatur 57
Eurocode-Praxis: Bemessung von Befestigungen im Beton nach EC2, Teil 4 (EN 1992-4) 60
1 Einführung 60
2 EN 1992-4 60
2.1 Allgemeines 60
2.1.1 Ankerschiene, Kopfbolzen und Kopfbolzenverankerung 61
2.1.2 Mechanische Befestigungsmittel 62
2.1.3 Chemische Befestigungsmittel 63
2.2 Anwendungsbereich 63
2.3 Bemessungsgrundlage 66
2.4 Technische Änderungen 68
2.4.1 Berücksichtigung des Effekts einer dauerhaft einwirkenden Zuglast 68
2.4.2 Berücksichtigung der Überdrückung des Betonausbruchkörpers bei einer Momentenbeanspruchung 68
2.4.3 Berücksichtigung der stützenden Wirkung eines Mörtelbettes (Unterfütterung) 70
2.4.4 Berücksichtigung der Versagensarten unter kombinierter Zug- und Querlast 71
2.4.5 Berücksichtigung einer Randbewehrung für die Versagensart Betonkantenbruch 73
2.4.6 Berücksichtigung der Betonkantenbruchlast bei Querlast parallel oder schräg zum Rand 73
2.4.7 Einfluss der Umrechnung der ursprünglichen Betondruckfestigkeit gemessen an Würfeln mit Kantenlänge von 200 mm 74
3 Zusammenfassung und Ausblick 74
Literatur 74
Planung von WU-Untergeschossen mit hochwertiger Nutzung 76
1 Einleitung 76
2 Planungsanforderungen 76
2.1 Aufgaben der Objektplanung 76
2.2 Einordnung der Nutzungsklasse nach WU-Richtlinie 78
2.3 Abweichungen von Regelwerksvorgaben der WU-Richtlinie 80
2.4 Nutzungsklassen bei hochwertiger Nutzung nach DBV-Merkblatt 81
3 Nutzungssicherheit 82
3.1 Feuchtetransport in WU-Bauteilen 82
3.2 Austrocknung der Baufeuchte 84
3.3 Richtiges Lüftungsverhalten 86
3.4 Vermeidung von Schimmelpilzbildung 88
4 Zusammenfassung 1
Literatur 92
Einschätzung der Betondruck- und -zugfestigkeit an Bestandsbauwerken 94
Zusammenfassung 94
1 Einführung 95
2 Normative Regelungen zur Korrelation zwischen Betondruck- und -zugfestigkeit 95
2.1 Historische Regelungen 95
2.2 Aktuelle Regeln nach DIN EN 1992-1-1 97
3 Besonderheiten bestehender Tragwerke in Massivbauweise – Einflussgrößen auf die Korrelation zwischen Betondruck- und -zugfestigkeit 98
4 Bauwerksuntersuchungen 99
4.1 Versuchsprogramm 99
4.2 Ergebnisse 100
5 Fazit und Ausblick 103
Danksagung 103
Literatur 104
Verstärkung von Stahlbetonstützen mit CFK-Umschnürung: Stand der Technik, Forschungsschwerpunkte und Weiterentwicklungen 106
1 Einleitung – Carbonfaserverstärkte Kunststoffe in der Bauwerksverstärkung 106
1.1 Allgemeines 106
1.2 Materialien, Einsatzmöglichkeiten und normativer Rahmen 107
1.3 Verstärkung/Umschnürung von Stahlbetonstützen 108
2 CFK-Umschnürung – Stand der Technik 109
2.1 Umschnürungsdruck 109
2.2 Querschnittstragfähigkeit 110
2.3 Bauteiltragfähigkeit 111
2.4 Bemessung nach DAfStb-Richtlinie „Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung“ 113
3 Forschungsschwerpunkte 115
3.1 Bruchdehnung der eingesetzten Carbonfasern 116
3.1.1 Geometrische Einflüsse 116
3.1.2 Einfluss Längsbewehrung 117
3.1.3 Bruchdehnung gemäß DAfStb-Richtlinie „Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung“ 118
3.1.4 Eigene Versuchsergebnisse 119
3.2 Zusammenwirken von Umschnürungsdruck und Betondruckfestigkeit 121
3.2.1 Effektivitätsfaktor k1 121
3.2.2 Eigene Versuchsergebnisse 122
3.3 Einfluss Querbewehrung 123
3.4 Festigkeit fcc und Bruchdehnung ?cc des umschnürten Druckgliedes 123
3.5 Erkenntnisse für bisherigen Bemessungsansatz gemäß DAfStb-Richtlinie „Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung“ 124
3.5.1 Bruchdehnung der Carbonfasern ?ju am Bauteil 124
3.5.2 Mögliche Modifikation der Querschnittstragfähigkeitsbemessung 125
3.5.3 Mögliche Auswirkungen auf die Bauteiltragfähigkeit 126
4 Zusammenfassung 128
Literatur 128
Carbon Concrete Composite 132
1 Einleitung 132
2 Entwicklung 133
3 Material 134
3.1 Carbon 134
3.2 Beton 136
3.3 Carbonbeton 136
4 Herstellverfahren 137
5 Praxisprojekte 138
5.1 Einleitung 138
5.2 Neubau 138
5.3 Sanierung/Verstärkung 142
6 Aktuelle Forschung und Ausblick 145
Literatur 146
Stahlbetonfachwerke aus Fertigteilen – eine alte Bauweise auf neuen Wegen 150
1 Einleitung 150
2 Historische Entwicklung 1
2.1 Die ersten Stahlbetonfachwerke 1
2.2 Die Entwicklung des Spannbetons 1
2.2.1 Vorgespannte Ortbetonfachwerke 1
2.2.2 Vorgespannte Fachwerke aus Stahlbetonfertigteilen 1
2.3 Stahlbetonfachwerke aktuell 1
3 Potenziale des Stahlbetonfachwerkbaus 1
3.1 Strukturoptimierung und konstruktive Durchbildung 1
3.2 Material- und Querschnittsoptimierung 1
3.3 Fügetechnik und Modularität 1
4 Aktuelle Forschungsvorhaben 1
5 Zusammenfassung 161
Literatur 161
Alkalisch-aktivierte Bindemittel und Geopolymer-Bindemittel als Alternative zu Zement 166
Vorwort 166
1 Entwicklungen in der Zementindustrie 166
2 Grundlagen 167
2.1 Definition 167
2.2 Klassifizierung 1
2.3 Reaktionsmechanismen 169
2.3.1 Alkalisch-aktivierte Bindemittel mit hohem Ca-Anteil 169
2.3.2 Alkalisch-Aktivierte Bindemittel mit niedrigem Ca-Anteil 169
2.4 Mischentwurf und Verfahrenstechnik 169
3 Leistungsfähigkeit von AAB- und GP-Betonen 1
3.1 Eigene Erfahrungen 1
3.1.1 Mechanische Eigenschaften 1
3.1.2 Dauerhaftigkeit 172
3.2 Anwendungsbeispiele 173
4 Zusammenfassung und Ausblick 175
Literatur 176
Schwindarmer Beton aus dem Transportbetonwerk?! 182
1 Einleitung 182
2 Schwindverformungen 182
2.1 Was ist Schwinden? 182
2.2 Frühschwinden 183
2.3 Autogenes Schwinden 184
2.4 Trocknungsschwinden 184
3 Betone für wasserundurchlässige Bauwerke 185
3.1 Frühschwinden bei WU-Konstruktionen 185
3.2 Autogenes Schwinden bei Bauteilen in WU-Konstruktionen 185
3.3 Betontechnologische Anforderungen an wasserundurchlässige Betone 186
3.4 Sind wasserundurchlässige Betone schwindarm? 187
3.5 Trocknungsschwinden von WU-Bauteilen 187
4 Größenordnungen der einzelnen Schwindarten 189
5 Schwindreduzierer 190
6 Zusammenfassung 191
Literatur 191
Glasfaserbeton – neue Entwicklungen und Anwendungsgebiete 194
1 Begriffliche Einordnung 194
2 Glasfaserprodukte 196
3 Konstruktiver Glasfaserbeton 199
3.1 Allgemeines 199
3.2 Nachbruchverhalten 200
3.3 Ausgewählte Eigenschaften von konstruktivem Glasfaserbeton 203
3.3.1 Misch- und Transportzeiten 203
3.3.2 Konsistenz 203
3.3.3 Faserverteilung 1
3.3.4 Kriechverhalten von gerissenem konstruktiven Glasfaserbeton 1
3.4 Bauteilversuche 209
3.5 Anwendungen 1
4 Zusammenfassung und Ausblick 212
Literatur 212
Danksagungen 215
Schriftenreihe Betonbau 216