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Knotengestaltung hybrider Fachwerkkonstruktionen
Ultrahochfester Beton (UHFB) mit einer Druckfestigkeit von über 150 N/mm2 zeichnet sich gegenüber normal- und hochfesten Betonen vor allem durch seine Dauerhaftigkeit aus. Sein Verhalten unter Zug- bzw. Druckbeanspruchung ist aber deutlich spröder. Deswegen sind neue Konstruktionsformen erforderlich, um UHFB, vor allem aus wirtschaftlicher Sicht, sinnvoll im Bauwesen einsetzen zu können. Fachwerkkonstruktionen gewinnen hierbei wieder verstärkt an Bedeutung. Rein normalkraftbeanspruchte Fachwerkkonstruktionen zeichnen sich vor allem durch minimalen Werkstoffaufwand aus. Hybride Tragwerkskonzepte für den Hoch- und Brückenbau werden als Erfolg versprechende Lösungsansätze angesehen. Die verschiedenen Werkstoffe lassen sich innerhalb einer Tragstruktur so kombinieren, dass die besonderen Vorzüge der eingesetzten Materialien genutzt werden. An der Universität Leipzig wurde mit Unterstützung der Bilfinger _ BergerAG ein stabförmiges Tragelement entwickelt, das aus einem mit UHFB gefüllten runden Stahlhohlprofil besteht und unter Druckbeanspruchung eine hohe Tragfähigkeit bei großer Duktilität aufweist. Dabei können leichte, raumgreifende Strukturen mit hohem architektonischem Anspruch durch Zusammenfügen der stabförmigen Tragelemente als Basiselemente hergestellt werden. Für die Kraftübertragung im Knotenbereich solcher Strukturen haben sich Betondübel als tragfähige und wirtschaftliche Alternative zu den bislang gebräuchlichen Knotenformen bewährt. Versuche zum Tragverhalten von umschnürten UHFB-Dübeln unter monotoner und zyklischer Belastung lieferten Erkenntnisse, die vielseitige Einsatzmöglichkeiten gerade in Fachwerkkonstruktionen sinnvoll und vor allem wirtschaftlich erscheinen lassen. Insbesondere die hohen Tragfähigkeiten, die hohe Anfangssteifigkeit sowie die ausgeprägte Plateaubildung zeugen von der äußerst gutmütigen Versagenscharakteristik der umschnürten Betondübel, welche vor allem auf dem Vorhandensein von rauen Dübelbruchflächen mit äußerst geringem plastischem Verformungsvermögen beruht, aber auch nur mit UHFB zu erzielen ist. Die Relativverschiebung der Bruchflächen in Verbindung mit dem umgebenden Beton sowie der Umschnürung durch den Rohrmantel ermöglichen eine hohen Steifigkeit des Betondübels im Gebrauchszustand sowie ein ausreichendes Umlagerungsvermögen im Bruchzustand.
Truss constructions belong to the most efficient spatial structures in building history. Purely longitudinal stressed members are characterized by a mi nimum material expense. The application areas of truss members are as multiform as their embodiment. Recently, truss constructions increase importance due to their application within transparent tall buildings, stages, arenas, bridges and so on. With the financial support of Bilfinger I Berger AG, at the University of Leipzig a bar-shaped composite member was developed using a steel-encased Ultra High Performance Concrete (UHPC). This new structural member is distinguished by its high load carrying capacity under compression stress as well as high duc tility. Including an innovative joint solution, this hybrid composite bar is a reasonable, economic, and above all, an architectural appealing alternative to a conventionally designed truss struc ture. In the following contribution, some features of this member and the development of appropriate joints are described.
Knotengestaltung hybrider Fachwerkkonstruktionen
Ultrahochfester Beton (UHFB) mit einer Druckfestigkeit von über 150 N/mm2 zeichnet sich gegenüber normal- und hochfesten Betonen vor allem durch seine Dauerhaftigkeit aus. Sein Verhalten unter Zug- bzw. Druckbeanspruchung ist aber deutlich spröder. Deswegen sind neue Konstruktionsformen erforderlich, um UHFB, vor allem aus wirtschaftlicher Sicht, sinnvoll im Bauwesen einsetzen zu können. Fachwerkkonstruktionen gewinnen hierbei wieder verstärkt an Bedeutung. Rein normalkraftbeanspruchte Fachwerkkonstruktionen zeichnen sich vor allem durch minimalen Werkstoffaufwand aus. Hybride Tragwerkskonzepte für den Hoch- und Brückenbau werden als Erfolg versprechende Lösungsansätze angesehen. Die verschiedenen Werkstoffe lassen sich innerhalb einer Tragstruktur so kombinieren, dass die besonderen Vorzüge der eingesetzten Materialien genutzt werden. An der Universität Leipzig wurde mit Unterstützung der Bilfinger _ BergerAG ein stabförmiges Tragelement entwickelt, das aus einem mit UHFB gefüllten runden Stahlhohlprofil besteht und unter Druckbeanspruchung eine hohe Tragfähigkeit bei großer Duktilität aufweist. Dabei können leichte, raumgreifende Strukturen mit hohem architektonischem Anspruch durch Zusammenfügen der stabförmigen Tragelemente als Basiselemente hergestellt werden. Für die Kraftübertragung im Knotenbereich solcher Strukturen haben sich Betondübel als tragfähige und wirtschaftliche Alternative zu den bislang gebräuchlichen Knotenformen bewährt. Versuche zum Tragverhalten von umschnürten UHFB-Dübeln unter monotoner und zyklischer Belastung lieferten Erkenntnisse, die vielseitige Einsatzmöglichkeiten gerade in Fachwerkkonstruktionen sinnvoll und vor allem wirtschaftlich erscheinen lassen. Insbesondere die hohen Tragfähigkeiten, die hohe Anfangssteifigkeit sowie die ausgeprägte Plateaubildung zeugen von der äußerst gutmütigen Versagenscharakteristik der umschnürten Betondübel, welche vor allem auf dem Vorhandensein von rauen Dübelbruchflächen mit äußerst geringem plastischem Verformungsvermögen beruht, aber auch nur mit UHFB zu erzielen ist. Die Relativverschiebung der Bruchflächen in Verbindung mit dem umgebenden Beton sowie der Umschnürung durch den Rohrmantel ermöglichen eine hohen Steifigkeit des Betondübels im Gebrauchszustand sowie ein ausreichendes Umlagerungsvermögen im Bruchzustand.
Truss constructions belong to the most efficient spatial structures in building history. Purely longitudinal stressed members are characterized by a mi nimum material expense. The application areas of truss members are as multiform as their embodiment. Recently, truss constructions increase importance due to their application within transparent tall buildings, stages, arenas, bridges and so on. With the financial support of Bilfinger I Berger AG, at the University of Leipzig a bar-shaped composite member was developed using a steel-encased Ultra High Performance Concrete (UHPC). This new structural member is distinguished by its high load carrying capacity under compression stress as well as high duc tility. Including an innovative joint solution, this hybrid composite bar is a reasonable, economic, and above all, an architectural appealing alternative to a conventionally designed truss struc ture. In the following contribution, some features of this member and the development of appropriate joints are described.
Knotengestaltung hybrider Fachwerkkonstruktionen
Tue, Nguyen Viet (Autor:in) / Küchler, Michael (Autor:in)
Bautechnik ; 83 ; 315-324
2006
10 Seiten, 14 Bilder, 4 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Entwurf vorgespannter Fachwerkkonstruktionen im Stahlbau
Online Contents | 1993
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