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Mehrschichtige Stahlbetonwandtafeln mit alternativen Verbindungsmitteln

Als Verbindungselemente von mehrschichtigen Stahlbetonwandtafeln finden Anker aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) zunehmend Einsatz im Fertigteilbau. Trag- und Vorsatzschalen werden bei dieser Bauweise kontinuierlich über diese punktförmigen Verbindungsmittel miteinander verbunden. Alternativ können nach diesem Konzept der zentralen Halteanker mit Vernadelung bei Sandwichelementen und die Gitterträger bei Hohlwänden mit nachträglicher Ortbetonergänzung ersetzt werden.

 

Ein Vorteil von Verbindungsmitteln aus glasfaserverstärktem Kunststoff ist die geringe Wärmeleitfähigkeit des Materials, welche die thermischen Eigenschaften der Wandelemente im Vergleich zu Elementen mit metallischen Verbindungen verbessert. Zudem wird der Produktionsprozess durch die einfache Installation der Anker stark beschleunigt.

Forschungsschwerpunkte (Stand 14. Juni 2010 )

 

Die Forschung an GFK-Verbindungsmittel in mehrschichtigen Stahlbetonwandtafeln umfasst zwei Schwerpunkte.

In einem ersten Schritt werden die Ankerwiderstände des beidseitig im Beton eingespannten Stabes unter Zug-, Druck- und Scherbeanspruchung ermittelt. Dies geschieht unter der Berücksichtigung zyklischer Belastungen sowie der Interaktion der Belastungsarten. Aus den Ergebnissen abgeleitete Bemessungswiderstände stellen die Grundlage für Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit dar.

Der zweite Schwerpunkt liegt auf der Bemessung von Wandtafeln. Dies umfasst im Besonderen die Definition und rechnerische Ermittlung von Einwirkungen sowie die Berechnung der daraus resultierenden Schnittgrößen am Wandsystem. Augenmerk gilt hierbei der schubelastischen Kopplung der Betonschichten, welche über die Anker und Wärmedämmung miteinander verbunden sind (Sandwicheffekt). Voraussetzung für ein Berechnungsmodell zur Schnittgrößenermittlung ist die Beschreibung der Schubsteifigkeit der Fuge (Anker + Dämmung) basierend auf Versuchen an Kleinscherkörpern. Anschließend erfolgt die Durchführung von Bauteilversuche an Wandsteifen, welche analytischen und numerischen Berechnungsmodellen gegenübergestellt werden. Ziel ist die Erarbeitung geeigneter Bemessungshilfen.

Finanzierung

Drittmittelfinanzierung

Partner

Schöck Bauteile GmbH

Veröffentlichungen, Vorträge

Veröffentlichungen/Vorträge