Es wurde das Trag- und Verformungsverhalten laschenverstärkter Betonbauteile unter dynamischer Beanspruchung im "low cycle fatigue"-Bereich untersucht. Für Klebstoffe und für den Beton wurden Kriterien für das lastwechselabhängige Verbundversagen entwickelt. Mit einem Modell kann der lastwechselabhängige Schädigungsfortschritt abgebildet werden. Der Einfluß von Belastung, Laschengeometrie und Betonqualität kann berücksichtigt werden.

Die nachträgliche Verstärkung von Betonbauteilen mit externer Klebebewehrung aus CFK-Lamellen gewinnt immer größere Bedeutung. Der Verbund zwischen Klebebewehrung und Beton ist entscheidend für die Tragfähigkeit. Zur Verbundsicherung wird derzeit nur eine pauschale Begrenzung der Lamellendehnung sowie ein Endverankerungsnachweis gefordert. Es fehlt ein theoretisch und experimentell abgesichertes Konzept der Verbundsicherung über die gesamte Lamellenlänge. In diesem Beitrag wird das Verbundverhalten geklebter CFK-Lamellen zur Bauteilverstärkung näher beleuchtet. Es wird ein konsitentes Verbundmodell und ein Nachweiskonzept der Verbundsicherheit für die Praxis vorgestellt. Die umfangreichen Versuche wurden dankenswerterweise durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.

Es wird das Konzept für die Wahl der Verbundstützenquerschnitte vorgestellt und erläutert, wie die Stützenlasten ermittelt wurden und die Bemessung der Stützen erfolgte. Weiters wird beschrieben, wie die Verbunddeckenquerkräfte in die Verbundstützen im Kalt- und Warmzustand eingeleitet werden. Eine erstmals im Verbundbau in dieser Größenordnung angewandte Verwendung von Setznägeln und -bolzen, wird beschrieben. Ergänzt wird dieser Beitrag durch die Beschreibung des Anschlusses Verbunddeckenträger-Stahlbetonkern.

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Im Stahlbetonbau werden häufig schlanke Verbundstützen in Verbindung mit Flachdecken eingesetzt. Der Beitrag gibt einen Überblick über die Vielzahl der Stützentypen, konstruktiven Möglichkeiten und die aktuellen Bemessungs- und Genehmigungsverfahren.

Mit den heute zur Verfügung stehenden Betonzusatzmitteln können Betonrezepturen entwickelt werden, die ein sehr effizientes Vorgehen beim Verfüllen von Verbundstützen ermöglichen. Dabei werden Stahlprofile über tiefliegende Einfüllstutzen mit Beton zuverlässig und entmischungsfrei auch über große Höhen ohne zusätzliche Verdichtungsenergie vollständig verfüllt. Der vorliegende Beitrag berichtet über die Errichtung der tragenden Verbundkonstruktion der Bügelbauten des Berliner Hauptbahnhofs, bei der diverse Stahlhohlprofile zu Verbundstützen ausbetoniert wurden. Die Stahlprofile, in denen teilweise sehr hohe Bewehrungsgehalte und aufwendige Einbauteile vorhanden waren, wurden bis zu Höhen von ca. 25 m in einem Arbeitsgang mit einem speziell dafür entwickelten Beton der Festigkeitsklasse C45/55 verfüllt.

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Durch einen baupraktisch einfach herzustellenden Momentenanschluß zwischen den Verbunddeckenträgern und den Verbundstützen konnte beim Millennium Tower die Bauzeit drastisch reduziert werden. Die tatsächlichen Werte der Tragfähigkeit und Steifigkeit dieser Riegel-Stützen-Verbindungen wurden bei der Bemessung im Traggrenz- und Gebrauchszustand berücksichtigt und ermöglichten dadurch gleichzeitig auch eine bemerkenswerte Reduktion der Deckenstärke. Im folgenden wird der Weg der Nachweisführung unter Berücksichtigung des Knotenverhaltens beschrieben.

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Zu den häufigsten Aufgabenstellungen im Bereich des Eisenbahnbrückenbaus gehört der Ersatz beziehungsweise Neubau von Brücken im Bereich kleiner Stützweiten bis rund 20 m, in welchen über 80 % der Eisenbahnbrücken fallen. Die zu ersetzenden alten Tragwerke waren in der Regel mit offener Fahrbahn ausgeführt worden. Die neuen Tragwerke sollten jedoch - schon aus Gründen der Kontinuität der Fahrbahn und des Lärmschutzes - eine geschlossene Fahrbahn mit einem Schotterbett aufweisen, dessen Dicke im Regelfall 55 cm, mindestens aber 45 cm betragen sollte. Aus diesem Grund und weil die Gradiente in den meisten Fällen nur minimal oder gar nicht angehoben werden kann, muss die Bauhöhe der Tragwerke in der Regel radikal beschränkt werden. In der vorliegenden Arbeit werden Verbundplattenbrücken behandelt, die im Stützweitenbereich zwischen 6,0 m und 20,0 m eine Alternative zu Walzträger-in-Beton-Brücken (WIB-Brücken) darstellen. Mit diesem Brückentyp lassen sich je nach Stützweite “Tragwerksschlankheiten” zwischen 17,6 und 19,9 erreichen.

Composite slab railway bridges
Among the most frequent tasks in the construction of railway bridges there is replacement or new building of structures up to some 20 m, comprising more than 80 % of the railway bridges. Normally the old objects to be replaced had been executed with an open track. The new bridges, however, should feature an enclosed track with a 55 cm (at least 45 cm) thick ballast bed, both for reason of continuity of the deck and of noise protection. For these reasons, and as mostly the gradient cannot be raised but to very small amounts, the height of construction must be limited to small values. This paper deals with composite slab bridges which can be taken as an alternative to filler beam bridges in the span range between 6,0 to 20,0 m. Depending on the span, this bridge type allows length ratios between 17,6 and 19,9.

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Verbundorientierte, kontinuierliche Theorie zur Ermittlung der Rißbreite. Die Rißbildung in Bauteilen aus Stahlbeton erfolgt in den zwei Stadien: -Erstrißbildung, bei der nur einzelne Risse aus Zwang vorkommen, -Endrißbildung, bei der viele Risse vorliegen, die durch Zwang und Last bedingt sind. Die Endrißbildung entwickelt sich aus der Erstrißbildung. Die Rißbreite im Stadium der Erstrißbildung wird unter Zugrundelegung der Zugfestigkeit des Betons und des Verbundverhaltens theoretisch abgeleitet. Die Erfassung des Übergangs zur Endrißbildung erlaubt die Entwicklung einer allgemeingültigen Rißformel, die für alle Stadien der Rißbildung gilt. Aufgrund von probabi- listischen Betrachtungen werden die streuende Rißbreite und der Rißstreuungs- faktor mit der 95%-Fraktile der Rißbreite ermittelt. Die entwickelte Rißtheorie wird mit einer bestehenden, als klassisch bezeichneten Rißtheorie verglichen. Abschließend werden ein Bemessungsverfahren und Bemessungs- diagramme für die Praxis entwickelt und mit Beispielen erläutert.

Um den Ansprüchen der Robustheit und der Zeit- und Kostenoptimierung auch im Hochbau Rechnung zu tragen, wurde die verbundlose interne Vorspannung dahingehend vereinfacht, dass der Einbau der Spannglieder mit geringstmöglichem Arbeitsaufwand ermöglicht wird. Dazu wurde die freie Spanngliedlage entwickelt, bei welcher lediglich eine Randanhebung (Auflagerbereich) und eine oder mehrere Mittenanhebungen (Stützenbereich) notwendig sind. Die Umlenkkräfte werden vor allem zur Begrenzung der Durchbiegungen und erst in zweiter Linie zur Rissbreitenbeschränkung und zur Herstellung der Tragsicherheit herangezogen. In diesem Aufsatz werden neben theoretischen Überlegungen auch zwei innovative Anwendungsbeispiele gezeigt. Durch Überlegung der Abtragungsmechanismen und mittels dreidimensionaler FE-Berechnungen konnte auch die Interaktion zwischen Tragwerk und Untergrund einbezogen werden.

Der vorliegende Beitrag zeigt Hintergründe auf, die zur Beurteilung der Nachnutzbarkeit einer vorgespannten Decke nach einem Brand von Bedeutung sind. Dabei werden die Änderungen des Trag- und Gebrauchsverhaltens durch die Brandeinwirkung herausgestellt und erste Konstruktionsempfehlungen für die Praxis gegeben.

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Im Leichtbau entstehen immer häufiger Bauelemente, die aus verschiedenartigen Plattenwerkstoffen und dünnen, kaltgeformten Stahlblechprofilen zusammengesetzt sind. Es werden für verschiedene Plattenwerkstoffe die Materialkennwerte und die Verschiebungsgrösse in der Fuge zwischen Blech und Plattenwerk-stoff ermittelt. Aus Kassettenprofilen, Spanplatten, Faserzementplatten und Gipskartonplatten sind Verbundbauteile hergestellt und geprüft worden.

In diesem Artikel werden die wesentlichen Überlegungen zur Fertigung im Hinblick auf optimale Montagebedingungen erläutert. Die Montage wird im Zusammenhang mit den parallel laufenden Betonarbeiten erklärt. Im letzten Kapitel wird die erstmalige Anwendung von Setznägeln und Setzbolzen an Sonderkonstruktionen gezeigt.

Das mechanische Verhalten der Verbundglasplatten wird vom Zusammenspiel von Schubverbund und Membrantragwirkung bestimmt. Die vorliegende Arbeit analysiert diese beiden Parameter und gründet darauf ein einfaches, sicheres und wirtschaftliches Bemessungsverfahren. Im Teil I (Heft 1/2005) wurde eine temperatur- und zeitabhängige Grenzkurve für den Schubmodul von Polyvinylbutyral (PVB) entwickelt. Mit Hilfe der Sandwichtheorie wird eine Näherungslösung für zweiseitig gelagerte Verbundplatten erarbeitet und insbesondere das Knickkriechen näher untersucht. Teil II ist dem Zusammenwirken von Schubverbund und Membrantragwirkung bei Verbundplatten gewidmet. Die Last-Spannungsdiagramme zeigen überraschenderweise, daß die Kurven mit nachgiebigem Verbund teilweise über dem Grenzwert der verbundfrei geschichteten Platte liegen. Um dieser Besonderheit Rechnung zu tragen, werden umhüllende Grenzkurven ermittelt und in einem allgemeinen Bemessungsdiagramm zusammengefaßt. Generell wird bei nachgiebigem Verbund der nichtlineare Bereich wesentlich früher erreicht als bei monolithischen Platten. Darin liegt die eigentliche Stärke der Verbundglasplatten: Bei geringem Verbund (z. B. bei höheren Temperaturen oder langer Lasteinwirkungsdauer) geht die Tragfähigkeit nicht verloren, sondern wird von der Membrantragwirkung aufgefangen.

Das mechanische Verhalten der Verbundglasplatten wird vom Zusammenspiel von Schubverbund und Membrantragwirkung bestimmt. Die vorliegende Arbeit analysiert diese beiden Parameter und gründet darauf ein einfaches, sicheres und wirtschaftliches Bemessungsverfahren. Im Teil I wird eine temperatur- und zeitabhängige Grenzkurve für den Schubmodul von Polyvinylbu-tyral (PVB) entwickelt. Mit Hilfe der Sandwichtheorie wird eine Näherungslösung für zweiseitig gelagerte Verbundplatten erarbeitet und insbesondere das Knickkriechen näher untersucht. Teil II (Heft2/2005) ist dem Zusammenwirken von Schubverbund und Membrantragwirkung bei Verbundplatten gewidmet. Die Last-Spannungsdiagramme zeigen überraschenderweise, daß die Kurven mit nachgiebigem Verbund teilweise über dem Grenzwert der verbundfrei geschichteten Platte liegen. Um dieser Besonderheit Rechnung zu tragen, werden umhüllende Grenzkurven ermittelt und in einem allgemeinen Bemessungsdiagramm zusammengefaßt. Generell wird bei nachgiebigem Verbund der nichtlineare Bereich wesentlich früher erreicht als bei monolithischen Platten. Darin liegt die eigentliche Stärke der Verbundglasplatten: Bei geringem Verbund (z. B. bei höheren Temperaturen oder langer Lasteinwirkungsdauer) geht die Tragfähigkeit nicht verloren, sondern wird von der Membrantragwirkung aufgefangen.

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Beim Millennium Tower in Wien kamen neuartige Verbundflachdecken, sogenannte "Slim Floors", in Verbindung mit sehr schlanken, runden Verbundstützen zum Einsatz. In die Stahlbetondecke integrierte Stahlträger bewirken eine Deckeneinspannung in die Stützen und lösen gleichzeitig das Durchstanzproblem. In diesem Beitrag werden das Prinzip der Lastabtragung und die erforderlichen Bemessungsschritte der Decken erläutert.

Mit der Verbundfertigteil-Bauweise wurde ein Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung von Verbunddeckbrücken kleiner und mittlerer Stützweiten von 20 bis 100 m mit durchgehender Ortbetonplatte entwickelt. Es eröffnen sich Möglichkeiten für neue statische Systeme und kurze, effiziente Herstellungszeiten. Die Erstellung des Überbaus stört den unterführten Verkehr nur für wenige Minuten während des Verlegevorgangs des Verbundfertigteilträgers.

Die nachhaltige Kombination neuer Materialien und die Demonstration neuer technischer und architektonischer Möglichkeiten war das Ziel eines kombinierten Forschungs- und Lehrprojekts an der Technischen Universität Berlin. Anhand eines von Studierenden entworfenen und gebauten Pavillons wurde eine neuartige Verbundfassade erprobt und umgesetzt. Die Haut der Fassade des kleinen Holztafelbaus besteht aus Upcycling-Polyurethan-Pressplatten, die mit einer 2 bis 3 mm dicken, hochelastischen Polyurethan-Beschichtung versehen sind. Der Pavillon wird als Veranstaltungsort und Studentencafe genutzt und dient den Forschern gleichzeitig zur Evaluation des neuen Fassadensystems über die kommenden Jahre.

Education and research - Composite system of up-cycled PUR panels and timber for façade structures.
The environmentally friendly combination of new materials and the demonstration of new engineering and architectural possibilities is the goal of a project at the “Department of Conceptual and Structural Design-Composite Structures”. An experimental pavilion with a novel composite façade is designed, aiming to improve the durability of timber structures by employing technical and environmental innovations. Therefore a timber frame is combined with up-cycled compressed polyurethane (PUR) panels which again are protected by a 2 to 3 mm thick sprayed polyurethane coating. The pavilion is used for lectures during summertime and at the same time allows researchers to evaluate its innovative façade structure during the coming years.