Tragverhalten von dünnen Bauteilen aus ultrahochfestem Faserfeinkornbeton: Fid-Bau Portal

Tragverhalten von dünnen Bauteilen aus ultrahochfestem Faserfeinkornbeton

Greiner, Stefan

10.1002/best.200700535.abs

Ultrahochfester Faserfeinkornbeton (UHFFB) eignet sich aufgrund der feinkörnigen Zuschläge und hohen Festigkeiten besonders zur Herstellung dünner Bauteile wie z. B. Schalen. Aufbauend auf eigenen Versuchsergebnissen und theoretischen Ansätzen wird das Tragverhalten von UHFFB unter Zug, Druck und Biegung untersucht. Die Gültigkeit der verwendeten Materialgesetze wird mittels Nachrechnung von Versuchen überprüft, wobei insbesondere der Einfluss der Faserorientierung berücksichtigt wird. Es wird ein Momenten‐Normalkraft‐Interaktions‐Diagramm für UHFFB erstellt. Dann werden Flächentragwerke unter kombinierter Momenten‐ und Normalkraftbeanspruchung mittels der Methode der Finiten Elemente untersucht. Die ermittelten Rissbilder und Traglasten werden mit Ergebnissen nach der Fließlinientheorie verglichen, und es werden die möglichen Lastumlagerungen diskutiert.

Zur Veranschaulichung der gewonnenen Erkenntnisse wird ein Langzeitwärmespeicher berechnet und bemessen. Dazu wird das nichtlineare Bemessungsverfahren nach DIN 1045‐1 für Traglastuntersuchungen von Stahlbeton auf UHFFB übertragen.

The Structural Behaviour of Thin Structural Members made of Ultra‐High Performance Fibre Reinforced Concrete

Ultra‐high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC) is especially suitable for thin structures or members due to its fine aggregates and high strengths. Based on own test results and theoretical assumptions the load bearing behaviour of UHPFRC under tension, compression and bending is examined. Thereby, the influence of fibre orientation is considered. The validity of the material laws used is checked by recalculating tests. A diagram for the interaction of bending moments and normal forces is presented for UHPFRC. Supplementary, plates and shell structures under combined bending and axial forces are examined using the Finite Element Analysis. The crack patterns and the capacities are compared with results derived from the yield line theory and the possible load redistribution is discussed.

In order to demonstrate the practical application, a hot‐water tank for the seasonal storage of heat is analysed. For that the design procedure for nonlinear analyses of concrete structures according to DIN 1045‐1 is taken as a basis and is adapted to structures made of UHPFRC.