Entwicklung eines einfachen Bemessungswerkzeuges

Analyse des Trag- und Verformungsverhaltens von Sandwichbauteilen

Abb. 1 : Aufbau eines Hohlwandelementes mit GFK-Ankern; aus [7]
Abb. 1 : Aufbau eines Hohlwandelementes mit GFK-Ankern; aus [7]
Abb. 2: Übersicht über die möglichen Verformungsfiguren eines Sandwichbauteils; aus [9]
Abb. 2: Übersicht über die möglichen Verformungsfiguren eines Sandwichbauteils; aus [9]
Abb. 3: Modifizierte Arbeitslinie des Betonstahls zur Berücksichtigung des Tension-stiffening-Effektes; [e.D.]
Abb. 3: Modifizierte Arbeitslinie des Betonstahls zur Berücksichtigung des Tension-stiffening-Effektes; [e.D.]
Abb. 4: Versuchskörper zur Prüfung der Scherfestigkeit von Dämmmaterialien nach DIN EN 12090
Abb. 4: Versuchskörper zur Prüfung der Scherfestigkeit von Dämmmaterialien nach DIN EN 12090
Abb.5: Approximierte Kraft-Verformungs-Beziehungen für den Dämmstoff Polystyrol; [e.D.] bzw. aus [6]
Abb.5: Approximierte Kraft-Verformungs-Beziehungen für den Dämmstoff Polystyrol; [e.D.] bzw. aus [6]
Abb.6: Kraft-Verformungs-Beziehungen für schubbeanspruchten GFK-Anker (1 Anker); [e. D.]
Abb.6: Kraft-Verformungs-Beziehungen für schubbeanspruchten GFK-Anker (1 Anker); [e. D.]
Abb.7 : Vergleich der berechneten Durchbiegungsverläufe; [e. D.]
Abb.7 : Vergleich der berechneten Durchbiegungsverläufe; [e. D.]
Abb.8: Berechnete Zustandsgrößen des Tragelementes (normiert) [e.D.]
Abb.8: Berechnete Zustandsgrößen des Tragelementes (normiert) [e.D.]
Abb.9 : Versuchsaufbau des Bauteilversuches; aus [7]
Abb.9 : Versuchsaufbau des Bauteilversuches; aus [7]
Abb.10: Vergleich der Kraft-Verformungslinien in Versuch und Nachrechnung; [e. D.]
Abb.10: Vergleich der Kraft-Verformungslinien in Versuch und Nachrechnung; [e. D.]
Dipl.-Ing. Lars Bernhardt (Jg. 1978)2003-2009 Studium des Bauingenieurwesens an der TU Kaiserslautern; seit 2009 Tragwerksplaner bei der BORAPA Ingenieurgesellschaft mbH in Kaiserslautern.bernhardt@borapa.de
Dipl.-Ing. Lars Bernhardt
(Jg. 1978)
2003-2009 Studium des Bauingenieurwesens an der TU Kaiserslautern; seit 2009 Tragwerksplaner bei der BORAPA Ingenieurgesellschaft mbH in Kaiserslautern.
bernhardt@borapa.de

 Unter den besonderen Bedingungen im Fertigteilwerk lassen sich Sandwichelemente schnell und kostengünstig produzieren und werden höchsten Anforderungen an die Betonqualität gerecht, was schlagkräftige Argumente im Vergleich mit der Ortbetonbauweise sind. Eine wirklichkeitsnahe Abbildung des Tragverhaltens von Sandwichbauteilen ist jedoch komplex und im Zuge von Dimensionierungen in der Praxis nicht üblich. Ein im Rahmen einer Diplomarbeit am Fachgebiet Massivbau und Baukonstruktion (Prof. Dr.-Ing. J. Schnell) der TU Kaiserslautern entwickeltes Berechnungsmodell für Sandwichbauteile und daraus gewonnene Erkenntnisse werden hier vorgestellt.

Tragverhalten von Sandwichbauteilen

Das Tragverhalten von beliebig schichtweise aufgebauten Tragelementen wird bestimmt durch die Steifigkeit der einzelnen Schichten sowie Art und Umfang des Zusammenwirkens der einzelnen Schichten.

Im Vergleich zu den relativ steifen Deckschichten von Beton-Sandwichbauteilen sind die Eigentraganteile der Dämmschicht weitestgehend vernachlässigbar. Die Dämmschicht stellt jedoch durch Verzahnung und/oder Adhäsion einen Schubverbund zwischen den Deckschichten her, sodass Biegemomente am Gesamtquerschnitt zum Teil in ein Kräftepaar in den Deckschichten umgewandelt...

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BFT 11/2010

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