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Bemessung carbonbewehrter Betonbauteile unter besonderer Betrachtung des Gebrauchszustandes - Entwicklung eines Modells zur wirklichkeitsnahen Verformungsberechnung

El Ghadioui, Redouan
ed.: Technische Universität Darmstadt, Institut für Massivbau (2023)
Bemessung carbonbewehrter Betonbauteile unter besonderer Betrachtung des Gebrauchszustandes - Entwicklung eines Modells zur wirklichkeitsnahen Verformungsberechnung.
doi: 10.26083/tuprints-00024337
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Item Type: Book
Type of entry: Secondary publication
Title: Bemessung carbonbewehrter Betonbauteile unter besonderer Betrachtung des Gebrauchszustandes - Entwicklung eines Modells zur wirklichkeitsnahen Verformungsberechnung
Language: German
Referees: Graubner, Dr.-Ing. Carl-Alexander ; Lange, Dr.-Ing. Jörg
Date: 19 July 2023
Place of Publication: Darmstadt
Series: Dissertation // Institut für Massivbau, Technische Universität Darmstadt
Series Volume: 49
Collation: XVII, 286 Seiten
Date of oral examination: 17 December 2020
DOI: 10.26083/tuprints-00024337
Origin: Secondary publication
Abstract:

Bewehrungen aus Faserverbundkunststoffen (FVK) haben sich im konstruktiven Betonbau aufgrund ihrer hohen Festigkeiten und ihrer Beständigkeit gegenüber physikalischen und chemischen Einflüssen zu einer Alternative zu konventionellem Betonstahl entwickelt. Aufgrund der abweichenden Material- und Verbundeigenschaften sind für eine sichere Bemessung präzise Kenntnisse über das Bauteilverhalten unter Kurzzeit- sowie Langzeitbeanspruchung notwendig. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden experimentelle Untersuchungen zum Trag-, Riss- und Verformungsverhalten an carbonbewehrten Betonbauteilen unter Kurzzeit- sowie statischer und zyklischer Dauerbeanspruchung vorgestellt. Aufbauend auf den Versuchsergebnissen erfolgt eine präzise Analyse des Bauteilverhaltens unter Langzeitbeanspruchung und eine Prüfung bestehender Ingenieur- und Bemessungsmodelle. Durch die in der Regel niedrigeren Elastizitätsmoduln der FVK-Bewehrung kommt dem Nachweis zur Begrenzung der Verformungen eine besondere Rolle zu. Hierfür wird ein nichtlineares Berechnungsmodell analytisch hergeleitet, durch das eine präzise Berechnung der Verformungen unter expliziter Berücksichtigung der Mitwirkung des Betons zwischen den Rissen möglich ist. Es erfolgt eine Untersuchung statisch unbestimmter Systeme, eine Validierung mit Hilfe eines numerischen Modells und der Versuchsergebnisse sowie eine Überführung in Näherungslösungen und praxisnahe Regeln zur Bemessung.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage

Reinforcements made of fibre-reinforced polymers (FRP) have become an alternative to conventional steel reinforcement in structural concrete. This is due to their high strength and resistance to physical and chemical influences. As a result of the different material and bond properties, precise knowledge of the structural behaviour under short-term and long-term loading is necessary for reliable design. Within the scope of the present work, experimental investigations on the load-bearing, cracking and deformation behaviour of members with carbon fibre-reinforced polymer reinforcement under short-term as well as long-term loading are presented. Based on the experimental results, a precise analysis of the structural behaviour under long-term loading and a verification of existing engineering and design models is done. Due to the generally lower modulus of elasticity of the FRP reinforcement, the control of deflections is of special importance. For this purpose, a non-linear calculation model is derived analytically, which allows a precise calculation of the deflections under explicit consideration of the tension stiffening effect. An investigation of statically indeterminate systems, a validation with the help of a numerical model and the experimental results as well as a transfer to approximate solutions and practical rules for the design are carried out.

English
Status: Publisher's Version
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-243378
Classification DDC: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering and machine engineering
600 Technology, medicine, applied sciences > 690 Building and construction
Divisions: ?? fb13_ifm~ifmmassiv ??
Date Deposited: 19 Jul 2023 09:09
Last Modified: 16 Jan 2024 13:08
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/24337
PPN: 509799957
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