A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
Bauteile aus Stahlfaserbeton und stahlfaserverstärktem Stahlbeton. Hilfsmittel für Bemessung und Verformungsabschätzung nach DAfStb-Richtlinie 'Stahlfaserbeton'
Mit der zu erwartenden Einführung der Richtlinie Stahlfaserbeton des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) entsteht für den Verbundwerkstoff Stahlfaserbeton ein neues, breites Spektrum an zusätzlichen Anwendungsmöglichkeiten. Durch die Wirkung der Fasern im Beton können nach Überschreitung der Betonzugfestigkeit nennenswerte Kräfte zwischen den Rissufern übertragen und bei der rechnerischen Erfassung des Tragverhaltens berücksichtigt werden. Es werden Vorgehensweisen, Hilfsmittel und ein auf Tabellenkalkulationen und Optimierungsmethoden basierendes Programm zur Biegebemessung und Verformungsabschätzung von Querschnitten und Systemen aus Stahlfaserbeton und stahlfaserverstärktem Stahlbeton entwickelt. Grundlage sind die bekannten Bemessungsansätze und -hilfsmittel für Stahlbetonquerschnitte. Die Anwendung der Hilfsmittel - auch für Verformungsabschätzungen auf Basis nichtlinearer Verfahren - zeigen zwei Beispiele. Als Ergebnis wird festgehalten: Für die Bemessung von Querschnitten aus Stahlfaserbeton lassen sich prinzipiell die gleichen Bemessungsstrategien wie für den reinen Stahlbeton verwenden und in Tafeln, Diagrammen und Tabellenkalkulationen umsetzen. Hinzu kommen weitere Parameter in der Normierung wie Festigkeitsverhältnisse auf Zug- und Druckseite, aber auch Geometrieranddaten. Dabei lohnt es sich häufig bei der Bemessung eher einfache Formen der Faserwirkung wie den Spannungsblock zu nutzen. Durch die integrierende Wirkung im Gleichgewicht ist die Vereinfachung mit wenig Wirtschaftlichkeitsverlust verbunden, die Bemessungshilfen bleiben übersichtlich. Ganz anders verhält es sich bei der Verformungsabschätzung, beispielsweise mittels nichtlinearer Verfahren auf Basis von Momenten-Krümmungsbeziehungen. Hier sind die höherwertigen multilinearen Spannungs-Dehnungsbeziehungen nahezu unerlässlich, um bereits die Wirkung des ungerissenen Betons mit seiner Betonzugfestigkeit zu berücksichtigen. Für differenziertere Verformungsabschätzungen sollten des Weiteren zeitabhängige Einflüsse und Streuungen der Faserwirkung einbezogen werden. Bei kleinen Druckzonenhöhen, also großen gezogenen Querschnittsbereichen, zeigt sich deutlich der positive Effekt der Fasern. Stabbewehrungsmengen werden reduziert und mit ihnen auch die Verformungen. Mit der bald zu erwartenden Einführung der Richtlinie Stahlfaserbeton können der Baustoff und mit ihm die genannten positiven Effekte leichter genutzt werden.
The expected release of the guideline 'Stahlfaserbeton' by 'German Committee for Reinforced Concrete' (DAfStb) offers a wide application range for the composite material steel fibre reinforced concrete (SFRC). Due to additional steel fibres in concrete considerable tension forces can be transferred between crack edges after reaching plain concrete's tensile strength. These forces can be accounted for in calculation of load bearing capacity. Adapted from common design methods and tools for plain reinforced concrete new procedures, tools and a computer application - based on spreadsheet analysis and optimisation methods - for SFRC are presented in this article. These allow for both bending design as well as deflection estimation of crosssections and structural systems made of SFRC with and without additional rebars. Their application - also in case of deflection estimation using non-linear methods - is demonstrated in two elaborated examples.
Bauteile aus Stahlfaserbeton und stahlfaserverstärktem Stahlbeton. Hilfsmittel für Bemessung und Verformungsabschätzung nach DAfStb-Richtlinie 'Stahlfaserbeton'
Mit der zu erwartenden Einführung der Richtlinie Stahlfaserbeton des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) entsteht für den Verbundwerkstoff Stahlfaserbeton ein neues, breites Spektrum an zusätzlichen Anwendungsmöglichkeiten. Durch die Wirkung der Fasern im Beton können nach Überschreitung der Betonzugfestigkeit nennenswerte Kräfte zwischen den Rissufern übertragen und bei der rechnerischen Erfassung des Tragverhaltens berücksichtigt werden. Es werden Vorgehensweisen, Hilfsmittel und ein auf Tabellenkalkulationen und Optimierungsmethoden basierendes Programm zur Biegebemessung und Verformungsabschätzung von Querschnitten und Systemen aus Stahlfaserbeton und stahlfaserverstärktem Stahlbeton entwickelt. Grundlage sind die bekannten Bemessungsansätze und -hilfsmittel für Stahlbetonquerschnitte. Die Anwendung der Hilfsmittel - auch für Verformungsabschätzungen auf Basis nichtlinearer Verfahren - zeigen zwei Beispiele. Als Ergebnis wird festgehalten: Für die Bemessung von Querschnitten aus Stahlfaserbeton lassen sich prinzipiell die gleichen Bemessungsstrategien wie für den reinen Stahlbeton verwenden und in Tafeln, Diagrammen und Tabellenkalkulationen umsetzen. Hinzu kommen weitere Parameter in der Normierung wie Festigkeitsverhältnisse auf Zug- und Druckseite, aber auch Geometrieranddaten. Dabei lohnt es sich häufig bei der Bemessung eher einfache Formen der Faserwirkung wie den Spannungsblock zu nutzen. Durch die integrierende Wirkung im Gleichgewicht ist die Vereinfachung mit wenig Wirtschaftlichkeitsverlust verbunden, die Bemessungshilfen bleiben übersichtlich. Ganz anders verhält es sich bei der Verformungsabschätzung, beispielsweise mittels nichtlinearer Verfahren auf Basis von Momenten-Krümmungsbeziehungen. Hier sind die höherwertigen multilinearen Spannungs-Dehnungsbeziehungen nahezu unerlässlich, um bereits die Wirkung des ungerissenen Betons mit seiner Betonzugfestigkeit zu berücksichtigen. Für differenziertere Verformungsabschätzungen sollten des Weiteren zeitabhängige Einflüsse und Streuungen der Faserwirkung einbezogen werden. Bei kleinen Druckzonenhöhen, also großen gezogenen Querschnittsbereichen, zeigt sich deutlich der positive Effekt der Fasern. Stabbewehrungsmengen werden reduziert und mit ihnen auch die Verformungen. Mit der bald zu erwartenden Einführung der Richtlinie Stahlfaserbeton können der Baustoff und mit ihm die genannten positiven Effekte leichter genutzt werden.
The expected release of the guideline 'Stahlfaserbeton' by 'German Committee for Reinforced Concrete' (DAfStb) offers a wide application range for the composite material steel fibre reinforced concrete (SFRC). Due to additional steel fibres in concrete considerable tension forces can be transferred between crack edges after reaching plain concrete's tensile strength. These forces can be accounted for in calculation of load bearing capacity. Adapted from common design methods and tools for plain reinforced concrete new procedures, tools and a computer application - based on spreadsheet analysis and optimisation methods - for SFRC are presented in this article. These allow for both bending design as well as deflection estimation of crosssections and structural systems made of SFRC with and without additional rebars. Their application - also in case of deflection estimation using non-linear methods - is demonstrated in two elaborated examples.
Bauteile aus Stahlfaserbeton und stahlfaserverstärktem Stahlbeton. Hilfsmittel für Bemessung und Verformungsabschätzung nach DAfStb-Richtlinie 'Stahlfaserbeton'
Gödde, Lars (author) / Strack, Mathias (author) / Mark, Peter (author)
Beton- und Stahlbetonbau ; 105 ; 78-91
2010
14 Seiten, 10 Bilder, 2 Tabellen, 18 Quellen
Article (Journal)
German
Bauteile aus Stahlfaserbeton und stahlfaserverstärktem Stahlbeton
Online Contents | 2010
Stahlfaserbeton nach DAfStb-Richtlinie "Stahlfaserbeton"
Online Contents | 2010
|Stahlfaserbeton nach DAfStb‐Richtlinie “Stahlfaserbeton”
Wiley | 2010
|Neuauflage DAfStb‐Richtlinie Stahlfaserbeton
Wiley | 2021
|