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Rotationsfähigkeit von verbundlos vorgespannten Segmenttragwerken
Der Einsatz von verbundlos vorgespannten Segmentträgern mit Trockenfugen ermöglicht kurze Bauzeiten und aufgrund der Demontierbarkeit ein nachhaltiges Bauen. Für eine wirtschaftliche Dimensionierung der Segmente wird ein Öffnen der Fugen im Grenzzustand der Tragfähigkeit zugelassen, so dass sich das Trag- und Verformungsverhalten deutlich von der monolithischen Bauweise unterscheidet. Nach DIN 1045-1 sind bisher Schnittgrößenumlagerungen in Segmenttragwerken mit Trockenfugen nicht zulässig. Experimentelle und numerische Untersuchungen zeigen jedoch, dass unter Beachtung der Lage der Fuge zu einem plastischen Gelenk die Rotationsfähigkeit von Segmenttragwerken für Schnittgrößenumlagerungen ausreichend ist. Zur Klärung des Trag- und Verformungsverhaltens von verbundlos vorgespannten Segmentträgern bei teilweise offenen Fugen wurden sowohl experimentelle als auch numerische Studien durchgeführt. Es wurden die Parameter Schubschlankheit und Biegeschlankheit variiert, um sowohl den Einfluss des Schubs sowie den Einfluss der Fugenanordnung zu untersuchen. Mittels numerischer Modelle wurden die Traglast- und Rotationsverluste der Segmentträger gegenüber der monolithischen Ausführung erfasst. Die Traglastverluste liegen aufgrund des vorzeitigen Versagens im Bereich der Fuge in den untersuchten Fällen bei bis zu 19%. Bei einer hohen Schubbeanspruchung konnte der für monolithische Träger bereits bekannte positive Effekt der Schubrissbildung auf die Rotationsfähigkeit auch für den Segmentträger nachgewiesen werden. Ebenso konnte anhand eines Vergleichs mit den zulässigen Werten nach DIN 1045-1 gezeigt werden, dass im Falle eines ausreichenden Abstands der Fuge die Rotationsfähigkeit des Segmentträgers genügt, um Schnittgrößenumlagerungen wie im monolithischen Träger zuzulassen. Es wurden für vorwiegend auf Biegung beanspruchte Segmentträger mit Rechteckquerschnitt ein Vorschlag zur Schnittgrößenermittlung sowie ein empfohlener Abstand der Fuge für einen maximalen Umlagerungsgrad vorgestellt. Die Ermittlung und Optimierung der Rotationsfähigkeit ist nicht nur für den Nachweis der Rotationsfähigkeit interessant, sondern sie dient auch der genauen Bestimmung des Spannungszuwachses im verbundlosen Spannstahl.
The application of segmental precast concrete girders prestressed with unbonded tendons is an efficient technique for reducing construction time. Sustainable constructions bysegmental elements provide the opportunity of deconstruction and rehabilitation of existing structures. For economical design controlled joint openings must be accepted under ultimate limit load. Therefore the bearing and deflection behaviour ofsegmental girders differs from the monolithical construction significantly. According to DIN 1045-1 the redistribution of the static forces within segmental girders with dryjoints by linear-elastic methods isn't permitted yet. However experimental and numerical investigations show sufficient rotation capacity for redistribution of static forces as long as the position of the dryjoints in regard to the plastic hinge is taken into account The influence of the slenderness and the shear slenderness ratio on the rotation capacity ofsegmental girders as well as a proposal for the redistribution of static forces will be presented.
Rotationsfähigkeit von verbundlos vorgespannten Segmenttragwerken
Der Einsatz von verbundlos vorgespannten Segmentträgern mit Trockenfugen ermöglicht kurze Bauzeiten und aufgrund der Demontierbarkeit ein nachhaltiges Bauen. Für eine wirtschaftliche Dimensionierung der Segmente wird ein Öffnen der Fugen im Grenzzustand der Tragfähigkeit zugelassen, so dass sich das Trag- und Verformungsverhalten deutlich von der monolithischen Bauweise unterscheidet. Nach DIN 1045-1 sind bisher Schnittgrößenumlagerungen in Segmenttragwerken mit Trockenfugen nicht zulässig. Experimentelle und numerische Untersuchungen zeigen jedoch, dass unter Beachtung der Lage der Fuge zu einem plastischen Gelenk die Rotationsfähigkeit von Segmenttragwerken für Schnittgrößenumlagerungen ausreichend ist. Zur Klärung des Trag- und Verformungsverhaltens von verbundlos vorgespannten Segmentträgern bei teilweise offenen Fugen wurden sowohl experimentelle als auch numerische Studien durchgeführt. Es wurden die Parameter Schubschlankheit und Biegeschlankheit variiert, um sowohl den Einfluss des Schubs sowie den Einfluss der Fugenanordnung zu untersuchen. Mittels numerischer Modelle wurden die Traglast- und Rotationsverluste der Segmentträger gegenüber der monolithischen Ausführung erfasst. Die Traglastverluste liegen aufgrund des vorzeitigen Versagens im Bereich der Fuge in den untersuchten Fällen bei bis zu 19%. Bei einer hohen Schubbeanspruchung konnte der für monolithische Träger bereits bekannte positive Effekt der Schubrissbildung auf die Rotationsfähigkeit auch für den Segmentträger nachgewiesen werden. Ebenso konnte anhand eines Vergleichs mit den zulässigen Werten nach DIN 1045-1 gezeigt werden, dass im Falle eines ausreichenden Abstands der Fuge die Rotationsfähigkeit des Segmentträgers genügt, um Schnittgrößenumlagerungen wie im monolithischen Träger zuzulassen. Es wurden für vorwiegend auf Biegung beanspruchte Segmentträger mit Rechteckquerschnitt ein Vorschlag zur Schnittgrößenermittlung sowie ein empfohlener Abstand der Fuge für einen maximalen Umlagerungsgrad vorgestellt. Die Ermittlung und Optimierung der Rotationsfähigkeit ist nicht nur für den Nachweis der Rotationsfähigkeit interessant, sondern sie dient auch der genauen Bestimmung des Spannungszuwachses im verbundlosen Spannstahl.
The application of segmental precast concrete girders prestressed with unbonded tendons is an efficient technique for reducing construction time. Sustainable constructions bysegmental elements provide the opportunity of deconstruction and rehabilitation of existing structures. For economical design controlled joint openings must be accepted under ultimate limit load. Therefore the bearing and deflection behaviour ofsegmental girders differs from the monolithical construction significantly. According to DIN 1045-1 the redistribution of the static forces within segmental girders with dryjoints by linear-elastic methods isn't permitted yet. However experimental and numerical investigations show sufficient rotation capacity for redistribution of static forces as long as the position of the dryjoints in regard to the plastic hinge is taken into account The influence of the slenderness and the shear slenderness ratio on the rotation capacity ofsegmental girders as well as a proposal for the redistribution of static forces will be presented.
Rotationsfähigkeit von verbundlos vorgespannten Segmenttragwerken
Möller, Juliane (author) / Stempniewski, Lothar (author)
Beton- und Stahlbetonbau ; 102 ; 231-239
2007
9 Seiten, 13 Bilder, 14 Quellen
Article (Journal)
German
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