Date post: | 16-Dec-2015 |
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u Technische Universitt Mnchen
Bewehrung und Verstrkung
von Betonbauteilen
mit Kohlenstofffasern
Prof. Dr. Oliver Fischer
Dr. Roland Niedermeier Lehrstuhl fr Massivbau, Technische Universitt Mnchen
Bayerischer Bauindustrieverband, Unternehmertag 2011
Vortragsgliederung
Einfhrung
Grundlagen, Werkstoffe
Tragverhalten von Stahl- und Spannbetonbauteilen
Bewehrung von Betonbauteilen
Faserzugabe
Diskrete und textile Bewehrung
Vorspannung
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK
Verstrkung
Ursachen und Mglichkeiten der Verstrkung
Anwendungsmglichkeiten fr CFK
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
-0,01-0,008-0,006-0,004-0,0020
c [
N/m
m2]
c
C 50/60
C 20/25
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Materialverhalten Beton
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Zugabe von Fasern
mechanische Verankerung
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Fasern und Faserbeton
Faserverhalten Verhalten von
druckbeanspruchtem Faserbeton
Rissbreitenbegrenzung, Duktilittssteigerung
Hufige Anwendung im Tunnelbau:
- Auen- und Innenschalen
- Stahlfaserbetontbbings
Clem7, Brisbane
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Faserbeton
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Tragverhalten Stahlbetonbauteil
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Tragverhalten Stahlbetonbauteil
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Betonstahlbewehrung
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK CFK Bewehrung
indented type
Rib type A
Rib type B
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Textilbeton
Transport
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Textilbeton
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Tragverhalten Spannbetonbauteil
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Konventionelle Spannglieder
Lamellenverankerung (mit und ohne mechanische Verankerungselemente)
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK CFK Spannglieder
Aufwndige
Verankerungen
(CFK Drhte)
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Grnde fr eine Verstrkung
Bauteileigenschaften (Gebrauchstauglichkeit, Tragfhigkeit)
nicht erreicht
Betonfestigkeit (z.B. w/z-Wert zu hoch)
Bewehrung (z.B. Betonstahlmatte: Lngs- und Querrichtung vertauscht)
Vorspannung (z.B. hohe Spannkraftverluste infolge Betonkriechens)
Lagerungsbedingungen (z.B. Sttzensenkung)
verndert
gewollt (z.B. nachtrglicher Deckendurchbruch)
ungewollt (z.B. Brandbeanspruchung)
nicht den Anforderungen entsprechend
planmige Anforderungen (z.B. Koppelfugen)
vernderte Anforderungen (z.B. Nutzlasten)
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Verstrkungsverfahren
Neubemessung nach aktueller Norm
nderung des Tragsystems
schubsteife Anbringung von Walzprofilen
Ortbeton- oder Spritzbetonergnzung
Mglichkeiten der Verstrkung
zustzliche Vorspannung
Externe Spannglieder
Vorgespannte CFK Lamellen mit Verbund
Klebearmierung
aufgeklebte Stahllaschen
aufgeklebte CFK Lamellen
auflaminierte CFK Gelege
eingeschlitzte CFK Lamellen
textilbewehrter Beton
Vorteile
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Verstrkung mit Lamellen und Gelegen aus CFK
geringes Gewicht bei
hoher Zugfestigkeit
keine Untersttzung beim
Aushrten erforderlich
endlos applizierbar
korrosionsbestndig
leichtes Zuschneiden vor Ort
hohe Ermdungsfestigkeit
geringere Sensitivitt an
Rissuferverstzen
Nachteile
relativ teuer
Systembindung
(Kleber, Ausgleichsmrtel)
Kontaktkorrosion mglich
Gefahr mechanischer
Beschdigung
geringe Temperaturbestndigkeit
querdruckempfindlich
UV-Schutz erforderlich
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Applikation von CFK-Lamellen in Schlitzen
Zugspa
nnung s
F [
N/m
m2]
Verbundlnge lv [mm]
Verstrkung der Quertragwirkung
in Schlitze geklebte CFK Lamellen
Sanierung weie Wanne
CFK Lamellen
vorgespannte CFK Lamellen
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Applikation von CFK-Lamellen in Schlitzen
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Temperaturverhalten kalthrtender Epoxidharzklebstoffe
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Verstrken mit textiler Bewehrung
Bewehrung und Verstrkung von Betonbauteilen mit CFK Bauprodukte und Bauarten
Anwendung von Bauprodukten / Bauarten nach LBO auf Grundlage von:
eingefhrten technischen Baubestimmungen
Hintergrund
geringe Versagenswahrscheinlichkeit
lange Nutzungsdauer
Prfung von Bauwerken i.A. schwierig
Unikate, hohe Herstellungskosten
geringer Inspektions- und Unterhaltungsaufwand
allgemeinen bauaufsichtlichen Prfzeugnissen (Bauregelliste)
allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen
Zustimmungen im Einzelfall
bereinstimmungserklrungen des Herstellers
einer Ausfhrungsberwachung
Herzlichen Dank
fr Ihre Aufmerksamkeit !