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Filigraner Verbundbau unter Einsatz von UHPC

Eine den Werkstoffeigenschaften und wirtschaftlichen Anforderungen gerecht werdende Anwendung von Ultrahochleistungsbetonen (UHPC) erfordert hybride Konstruktionen mit minimierten Querschnitten. Sollen ultrahochfeste Betone im miniaturisierten Stahlverbundbau eingesetzt werden, erweisen sich herkömmliche Verbundmittel wie Kopfbolzen oder Puzzleleisten als nicht optimal leistungsfähig. Für die Weiterentwicklung einer geeigneten Dübelform für Bauteile mit geringen Querschnittsabmessungen wurden verschiedene Überlegungen angestellt. Ein Versagen des Stahlteils des Verbundmittels ist aus Gründen der Duktilität wünschenswert, da Betonversagen bei den angestrebt hohen Betonfestigkeiten des UHPC zu einem spröden Bruch führen kann. Zur Einleitung der Schubkraft ist weiterhin eine große Kontaktfläche im Beton anzustreben. Bei dünnen Blechen reicht hierbei die Stirnfläche des Stahlzahns nicht aus. Als Ergebnis eines mehrstufigen Optimierungsprozesses entstand die Idee, rechteckförmige Stahlzähne an der Blechoberkante anzuordnen und diese an ihrer Spitze um 90° zu verdrehen. Eine derartige Geometrie bietet zusätzlich einen hinreichenden Widerstand gegen die Vertikalkräfte, welche den Betongurt vom Stahlblech abheben wollen, sowie gegen Zugkomponenten, die am Rand von Stegöffnungen entstehen. Diese eigens für filigrane UHPC-Querschnitte entwickelten Verbundmittel (Stahlscharen) sollen in ihrer Tragwirkung eingehend untersucht und beschrieben werden.

Stand der Bearbeitung (06. Juli 2011)

-Aufbau der numerischen Modelle

-Dehnungsmessungen des Verdrehvorgangs

-Planung, Vorbereitung und Durchführung von Push-out-Versuchen

Finanzierung

Die finanzielle Förderung erfolgt durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG (SCHN 771/5-1).