Versuchsgrenzlastindikatoren

Die experimentelle Bewertung bestehender Bauteile und Bauwerke hinsichtlich einer ausreichenden Schubtragfähigkeit ist bisher nur zulässig, wenn sichergestellt werden kann, dass während des Versuches keine irreversible Schädigung des Bauteils erfolgt, welche eine zukünftige Nutzung beeinträchtigt.

Um zukünftig eine sichere Bewertung der Schubtragsicherheit zu ermöglichen, hat sich Gregor Schacht intensiv mit den Schädigungsprozessen von Stahlbetonbauteilen unter Schubbeanspruchung beschäftigt. Durch den kombinierten Einsatz von Photogrammetrie, Schallemission  und herkömmlicher Messtechnik konnte die Informationsqualität über den Tragwerkszustand während des Versuches wesentlich verbessert werden. Die theoretische identifizierten Indikatoren zur Detektion der Versuchsgrenzlast wurden in Schubversuchen an Stahlbetonbalken ohne und mit geringer bzw. normaler Bügelbewehrung verifiziert und zu Kriterien erweitert mit denen ein sich ankündigendes Schubversagen sicher erkannt werden kann.

Dabei zeigte sich vor allem die photogrammetrische Bildauswertung aufgrund der Möglichkeit der flächigen Verformungsbestimmung und frühzeitigen Rissdetektion als sehr geeignet. Durch die Kombination der verschiedenartigen Messinformationen gelingt zudem eine klare Identifikation der vor und während des Versagens ablaufenden Strukturveränderungsprozesse.

Der Vortrag von Gregor Schacht vom Institut für Massivbau im Rahmen des Doktorandenkolloquiums mit dem Titel “Versuchsgrenzlastindikatoren bei der Probebelastung von Massivbaukonstruktionen mit geringem Ankündigungsverhalten” gibt einen Überblick über den derzeitigen Stand der Untersuchungen, zeigt Ergebnisse und offene Fragestellungen. Das für alle Interessierten offene Kolloquium findet am 05.04.2013 um 9:30 Uhr im Zi. 70 des Beyer-Baus statt.

Leichte Deckentragwerke aus geschichteten Betonen

Über „Leichte Deckentragwerke aus geschichteten Betonen“ spricht Dipl.-Ing. Michael Frenzel vom Institut für Massivbau bei der kommenden Veranstaltung im Rahmen des Doktorandenkolloquiums am 29.6. ab 9.30 Uhr im Beyer-Bau 67. Die Veranstaltung ist offen für alle Doktoranden und interessierte StudentInnen höherer Semester.

Besonders leichte und effiziente Tragwerke können entstehen, wenn es gelingt, den Kraftfluss in Druck- und Zug aufzuspalten und jeweils geeigneten Baustoffen zuzuweisen: dem Beton die Druckkräfte und der Bewehrung die Zugkräfte. Der Bereich zwischen diesen beiden hochbeanspruchten Schichten wird durch ein möglichst leichtes Material gefüllt, das so tragfähig ist, dass Querkräfte ohne zusätzliche Schubbewehrung abgetragen werden können. Neben der Funktionstrennung im Querschnitt soll ebenfalls der Einfluss der Formgebung der Platte entlang ihrer Hauptspannrichtung auf den Kraftfluss untersucht werden. Aus funktionalen Gründen bleibt dabei die Deckenoberseite eben. Anstelle der traditionellen massiven Deckenplatte soll damit durch eine Kombination experimenteller Untersuchungen und ingenieurmäßiger Modellbildung eine leichte, effektive und ressourcensparende Deckenkonstruktion entstehen.

Die perfekte Stütze?

Stütze 2012
Stützen in der Alten Mensa

Gibt es die perfekte Stütze – und wie könnte sie aussehen? Das erforscht Katrin Schwiteilo im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1542 „Leicht Bauen mit Beton“ am Institut für Massivbau. Im Doktorandenkolloquium am 9. Mai um  9:30 im BEY 67 (NEUER TERMIN!) wird sie den Stand des Projektes „Querschnittsadaption für stabförmige Druckbauteile“ sowie offene Fragen und geplante Schritte vorstellen.

Ziel des Projektes ist es, effizientere Stützen zu gestalten. Dies soll durch die Änderung der Querschnittsgröße über die Höhe erfolgen. Ansätze dazu gab es im Bauwesen zum Beispiel in den 30er Jahren von Frank Lloyd Wright. Er entwarf und baute sehr schlanke Stützen für große Räume mit einer oberen Aufweitung – so genannte Pilzstützen.

Doch was bedeutet effizienter, vor allem wenn verschiedene Materialien und –kombinationen eingesetzt werden sollen? Zudem sind vor der Optimierung dieser stabförmigen Bauteile zunächst das Tragverhalten und Versagensmechanismen aufzuarbeiten. Erste theoretische Untersuchungen lassen darauf schließen, dass eine Spannungsspitze in der Kerbe zwischen Stütze und anschließendem Bauteil auftritt und eine Aufweitung dieser Stelle eine Verminderung bedeutet, wobei die Form einen Einfluss auf den Grad der Abminderung hat.

Das Doktorandenkolloquium ist offen für alle, bevorzug natürlich Doktoranden, aber auch Studentinnen und Studenten höherer Semester und andere Interessierte.

Sicherheitsrisiko Spannungsrisskorrosion

Über ein spannendes Thema informiert Dr.-Ing. Silke Silke Scheerer vom Institut für Massivbau bei der kommenden Veranstaltung im Rahmen des Doktortandenkolloquiums. Sie spricht morgen ab 9.30 Uhr im Ber-Bau 67 über Spannungsrisskorrosion. Die Veranstaltung ist offen für alle Doktoranden und interessierte StudentInnen höherer Semester.

Spannungsrisskorrosion – kurz SpRK – ist eine spezielle Art der Korrosion, die unter ganz bestimmten Umständen bei verschiedenen Metallen auftreten kann. Wichtig für den Bauingenieur ist, dass bei dieser Art der Korrosion der Werkstoff verspröden kann. Duktiles Versagen nach Vorankündigung, z. B. durch vorangehende sichtbare Verformungen, ist im Falle der SpRK nicht mehr gegeben. Neigt ein Material also zu dieser Art Korrosion, kann u. U. ein Sicherheitsrisiko bestehen. In einem vom Landesamt für Straßenwesen in Mecklenburg-Vorpommern finanzierten Projekt wurde die Anfälligkeit von Hennigsdorfer Spannstahl gegenüber Spannungsrisskorrosion anhand von Materialproben aus verschiedenen Bauwerken untersucht, da hierzu kaum Forschungsergebnisse bekannt waren.

Kolloquium zum Bautechnischen Mess- und Versuchswesen

Im kommenden Doktorandenkolloquium am 16. März 2012 um 9.30 Uhr in Raum 76 des Beyer-Baus wird in einem kurzen Abriss die Thematik „Bautechnisches Mess- und Versuchswesen“ näher dargestellt.

Ein nicht unbeträchtlicher Teil der Doktoranden steht vor dem Problem, Versuche durchzuführen. Die verwirrende Vielzahl an Sensorik und Technik macht es nicht leicht, geeignete Gerätschaften auszusuchen, keine Datenfriedhöfe anzulegen und aus den mühseelig gewonnenen verwendbaren Daten sinnvolle Ergebnisse zu erzielen.

Dazu wird Dr.-Ing. Thoralf Schober einiges Grundsätzliches zu dieser umfangreichen Thematik vortragen, um den Dschungel ein wenig lichten zu helfen und den Doktoranden wenigstens auf diesem Gebiet das Leben etwas leichter zu machen.

Mehraxiale Beanspruchung von Beton

Am kommenden Freitag (24.02.) hält Dipl.-Ing. Robert Ritter im Rahmen des Doktorandenkolloquiums einen Vortrag zum Thema „Mehraxiale Beanspruchung von Beton“. Die Veranstaltung findet von 9:30 bis 11 Uhr im BEY 67 statt. Im ersten Teil des Vortrags wird die Problematik der Dehnungsmessung bei mehraxialen Belastungsversuchen diskutiert. Speziell bei kleinen Probekörperverformungen, wie sie beispielsweise bei Zug-Druck-Druck-Beanspruchungen zu erwarten sind, liefern die bisher angewandten Messmethoden keine zuverlässigen Messergebnissen. Es wird eine Messmethode vorgestellt, bei der die Messung der Dehnungen im Probekörperinnern erfolgt und deren Einfluss auf das Materialverhalten als vernachlässigbar angenommen werden kann. Aus den Messwerten lassen sich zum einen charakteristische Punkte und zum anderen die Last-Verformungs-Kurven des Materials abbilden. Im zweiten Teil des Vortrags werden Lösungsansätze vorgestellt und diskutiert, die eine mathematische Beschreibung einzelner charakteristischer Punkte und des Verformungsverhaltens des Materials ermöglichen.

FE-modelling of bond-related RC problems

A lecture on „FE-modelling of bond-related RC problems“ will be held on January 25 at 9.30 a.m. in BEY 70 (guests are welcome!). Carlos Zanuy Sanchez from the Universidad Politécnica de Madrid will talk about „FE-modelling of bond-related RC problems“. He summarizes his lecture as follows: „A finite element model is presented to reproduce the bond-slip behaviour of reinforced concrete. Surface-to-surface contact elements are used at the interface between both materials. The contact properties are fitted to account for the influence of transverse pressure and tension on bond strength and failure mode.“

Viel-Teilchen-Simulationen zum mehraxialen Schädigungsverhalten von Beton

Am kommenden Donnerstag (24.11.) hält Dipl.-Math. Dirk Reischl im Rahmen des Doktorandenkolloquiums einen Vortrag zum Thema „Viel-Teilchen-Simulationen zum mehraxialen Schädigungsverhalten von Beton“. Die Veranstaltung findet von 9:30 – 11 Uhr im BEY 67 statt.

Viel-Teilchen-Simulationen stellen eine alte, neue Methode dar, um Einblicke ins Materialverhalten auf meso-struktureller Ebene zu gewinnen. Der Vortrag behandelt eine in Entwicklung befindliche numerische Simulation zum Schädigungsverhaltens von Beton, die auf der Generierung von Haufwerken kugelförmiger Zuschlagkörner, deren Verleimung (momentan direkt miteinander, später durch ein Ensemble von Zementsteinpartikeln) und der anschließenden Belastung der so erhaltenen virtuellen Probekörper basiert. Es wird über den aktuellen Stand der Simulation informiert, es werden die Methode verdeutlicht, Probleme aus dem Umfeld der Simulation angesprochen und noch offene Fragen diskutiert.

Feuer und Flamme für Textilbeton

BrandversuchExperimentelle Untersuchungen an Textilbeton

Von hohem Interesse für eine breite praktische Anwendung des neuen Verstärkungsverfahrens „Textilbewehrter Beton“ sind Aussagen zum Verhalten der verstärkten Konstruktion im Brandfall, besonders hinsichtlich einer Heißbemessung nach Eurocode 2.

Um Aussagen über die Eigenschaften von textilbewehrtem Beton im Hochtemperaturbereich treffen zu können, wurden verschiedene experimentelle Untersuchungen an Textilbetonbauteilen und an Textilien durchgeführt.

Der Vortrag „Feuer und Flamme für Textilbeton“ von Daniel Ehlig vom Institut für Massivbau im Rahmen des Doktorandenkolloquiums gibt einen Überblick über den derzeitigen Stand der Untersuchungen, zeigt Ergebnisse und offene Fragestellungen. Das für alle Doktoranden der Fakultät offene Kolloquium findet am 18.02.2011 um 9:30 im Zi. 67 des Beyer-Baus statt.

Versuchsgrenzlastindikatoren bei der Probebelastung von Massivbaukonstruktionen mit geringem Ankündigungsverhalten

Für bestehende Bauwerke ist es aufgrund von fehlenden Bestandsunterlagen oder Baustoff- und Konstruktionsmängeln oftmals nur schwer möglich, die Tragfähigkeit rechnerisch nachzuweisen. In solchen Fällen ist die experimentelle Tragsicherheitsbewertung eine sichere und wirtschaftliche Alternative zur Beurteilung der Tragsicherheit von Baukonstruktionen. Diese Methode ist bisher allerdings nur dann anwendbar, wenn ein duktiles Bauteilversagen erwartet werden kann, das heißt ein kritischer Tragwerkszustand sich ausreichend ankündigt. Um eine Schädigung des untersuchten Tragwerks während des Versuches ausschließen zu können, ist es notwendig, messbare Kiterien zu definieren, um den Versuch rechtzeitig abbrechen zu können. Um auch für gering duktile Massivbaukonstruktionen solche Kriterien definieren zu können, werden verschiedenste Messverfahren (wie die Photogrammetrie und die Schallemissionsanalyse) kombiniert, um vor allem aus der Verknüpfung der Messergebnisse zusätzliche Informationen zu erhalten.

Der Vortrag von Gregor Schacht vom Institut für Massivbau im Rahmen des Doktorandenkolloquiums mit dem Titel „Versuchsgrenzlastindikatoren bei der Probebelastung von Massivbaukonstruktionen mit geringem Ankündigungsverhalten“ gibt einen Überblick über den derzeitigen Stand der Untersuchungen, zeigt Ergebnisse und offene Fragestellungen. Das für alle Doktoranden der Fakultät offene Kolloquium findet am 14.1.2010 um 9:30 im Zi. 67 des Beyer-Baus statt.