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Die Wirkungsweise einer aufgeklebten Biegezugverstärkung kann aufgrund der umfangreichen Forschung der letzten Jahrzehnte nun gut beschrieben werden. Eine wesentliche Rolle spielt hierbei der Verbund zwischen Beton und aufgeklebter Bewehrung, welcher durch die mäßige Zugfestigkeit der oberflächennahen Betonschichten charakterisiert wird. Dieser Aufsatz gibt einen historisch orientierten Abriss der Entwicklung des derzeitigen Kenntnisstands zur mechanischen Beschreibung der Wirkungsweise der aufgeklebten Bewehrung an. Dazu wird zunächst auf das Verbundverhalten der aufgeklebten Bewehrung sowie die übertragung auf das Bauteil und danach auf den weiteren Einfluss des Verbundes auf das Bauteilverhalten eingegangen.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Tragverhalten von mit kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff Lamellen (CFK-Lamellen) biegeverstärkten Betonbauteilen. Ein wesentlicher Fokus dieser Arbeit liegt dabei auf dem Verbundverhalten aufgeklebter CFK-Lamellen und der damit verbundenen Verbundkraftübertragung am Bauteil. Dazu werden auf Grundlage von zahlreichen eigenen experimentellen Untersuchungen verschiedene bekannte Modelle miteinander kombiniert und um bauteilspezifische Effekte erweitert. Dadurch kann erstmals ein geschlossenes, realitätsnahes sowie vollständig mechanisch begründetes Bemessungsmodell für mit aufgeklebten CFK-Lamellen biegeverstärkte Betonbauteile angegeben werden. Im Rahmen der Arbeit wird gezeigt, dass das so entwickelte Bemessungsmodell das Tragverhalten von zahlreichen Bauteilversuchen an unterschiedlichen statischen Systemen mit unterschiedlichsten Bauteilabmessungen und Bewehrungsführungen gut beschreiben kann. Aufbauend auf dem entwickelten Bemessungsmodell werden mithilfe von Simulationen auf der sicheren Seite liegende vereinfachte Ingenieurmodelle für eine schnelle und einfache Bemessung angegeben. Neben der Verbundkraftübertragung der aufgeklebten CFK-Lamellen, welche erstmals in Abhängigkeit der Bauteilverformungen und der Querkrafteinflüsse beschrieben wird, werden in der Arbeit auch das Querkrafttragverhalten, die Rissbildung sowie die Schnittgrößenumlagerung von mit aufgeklebten und in Schlitze ver-
klebten CFK-Lamellen verstärkten Betonbauteilen betrachtet. Somit steht mit dieser Arbeit ein vollständiges Bemessungskonzept für mit CFK-Lamellen biegeverstärkten Betonbauteilen unter statischer Belastung zur Verfügung.
Das nachträgliche Verstärken von bestehenden Bauteilen ist eine häufig auftretende Problemstellung, die durch das Aufkleben von zusätzlicher Bewehrung gelöst werden kann. An der Tragweise der geklebten Bewehrung wird seit den 60er Jahren intensiv geforscht. Die erste bauaufsichtliche Zulassung wurde 1979 vom DIBt erteilt. Seit dieser Zeit hat sich die Bauweise in der Praxis etabliert und immer weitere Anwendungsmöglichkeiten, Materialien und Verfahren wurden entdeckt. An den Forschungsstellen wurden mithilfe von zahlreichen Versuchen immer bessere Modelle für die Tragweise entwickelt. Das Tragverhalten aufgeklebter Bewehrung wird durch den mäßigen Verbund zwischen der geklebten Bewehrung und dem Beton bestimmt, was besondere Bemessungsansätze nötig macht. Im Rahmen der Erstellung dieses Sachstandberichtes wurden zahlreiche Bauteil- und Verbundversuche mit geklebter Bewehrung in einer Datenbank gesammelt. Die gängigen nationalen und internationalen Modelle sowie Bemessungsvorschriften sind in diesem Sachstandbericht nach Themen geordnet aufgelistet und wurden mit den Versuchswerten aus der Datenbank gegengerechnet und verglichen.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen durch pränormative Arbeit - Teilantrag 2: Betonbau
(2015)
Verankerung von aufgeklebten Stahllaschen im Bereich von Biegemomenten mit wechselnden Vorzeichen
(2012)
Bei durchlaufenden verstärkten Stahlbetonkonstruktionen kann es aufgrund der ungünstigen Anordnung der Verkehrslasten im Bereich der Verankerung der aufgeklebten Bewehrung zu einem Vorzeichenwechsel des Momentes bei unterschiedlichen Lastfällen kommen. Dies führt dazu, dass die aufgeklebte Verstärkung in einem bestimmten Bereich sowohl Zug- wie auch Druckkräften ausgesetzt ist. Im Rahmen dieses Forschungsberichtes werden zunächst bisherige Untersuchungen, welche diese Problemstellung tangieren, betrachtet. Darauf aufbauend werden Verbunddruckversuche mit unterschiedlich dicken Stahllaschen durchgeführt, um das Verhalten des Verbundes unter Druckbeanspruchung zu untersuchen. Zur Verifizierung der Versuchsergebnisse sowie zur Erfassung weiterer bauteilspezifischer Effekte werden zwei Versuche an einem Durchlaufträger durchgeführt in welchem die Stahllaschen bis weit in den Druckbereich verankert waren. Aufgrund der durchgeführten experimentellen Untersuchungen werden abschließend Empfehlungen für den Umgang mit dieser Problemstellung in der Bemessung gegeben.
Die Verstärkung von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung wurde in Deutschland bisher alleinig durch allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen und Zustimmungen im Einzelfall geregelt. Da sich das Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung immer mehr zur Regelbauweise entwickelt und die europäische Harmonisierung auf diesem Gebiet voranschreitet, wurde ein neues Regelwerk für die Verstärkung von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung geschaffen. Dazu haben sich alle von der Themenstellung betroffenen Parteien in einem Unterausschuss des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton zusammengefunden und sich in die Formulierung der DAfStb-Richtlinie .Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung. eingebracht. Nach Abschluss des Einspruchsverfahrens und anschließender Notifizierung erscheint die Richtlinie voraussichtlich im September oder Oktober 2012.
Im Rahmen der Erstellung und Nutzung von Tunnel und Leitungsbauwerken ist oft eine Planung und Ausführung von Ortbetonschachtbaugruben notwendig. Diese Ingenieurbauaufgabe erfordert aufgrund der zahlreichen Randbedingungen eine gute Interaktion zwischen Ausführenden und Planer, um allen Anforderungen aus Statik, Baubetrieb, Vortrieb, Ausbau sowie späterer Nutzung gerecht zu werden. Mit der Auswahl eines geeigneten Bauverfahrens, einer günstigen Geometrie zusammen mit einer realitätsnahen Berechnung kann für jede Schachtbaugruben eine optimale sichere und wirtschaftliche Lösung gefunden werden. Dieser Artikel gibt zahlreiche Hinweise um dieses Optimum zu erreichen.