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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Doppelwand aus Ultrahochleistungsbeton. Planung und Bau von grossformatigen Prototypen

Double-wall elements made of UHPC

Die Materialforschung ist im Hinblick auf Ultrahochleistungsbeton (Ultra-high-performance concrete, UHPC) ist in den letzten Jahren weit fortgeschritten und es werden immer neue Anwendungsgebiete fuer diesen Beton erschlossen. Dazu gehoert unter anderem die am Institut fuer Tragkonstruktionen der TU Wien entwickelte Doppelwand aus Fertigteilen. Moegliche Anwendungen werden dort gesehen, wo dauerhafte Konstruktionen mit geringem Eigengewicht gefragt sind. Dazu gehoert zum Beispiel der am Institut entwickelte Brueckenquerschnitt aus duennwandigen Halbfertigteilen. Von den ueblichen Doppelwand-Halbfertigteilen unterscheiden sich die neu entwickelten Fertigteilelemente dadurch, dass ein Teil der an den Innenseiten der Elemente liegenden Bewehrung in den Fuellbeton hineinragt und die Wanddicke bis auf 30 Millimeter reduziert werden kann. Durch die teilweise freiliegende Bewehrung erzielt man eine bessere Verzahnung in der Verbundfuge der Sandwichelemente. Nach erfolgreichen Vorversuchen wurde die Funktionalitaet der neuen Konstruktionsmethode an drei Prototypen demonstriert. Bei der Herstellung stellt das Verfuellen der Doppelwandelemente den fuer die Bemessung der Elemente massgebenden Belastungszustand dar, sodass der Betonierdruck waehrend der Versuche kontinuierlich gemessen wurde. Fuer die Berechnung und Dimensionierung der Verbindungsmittel wurde danach der hydrostatische Betondruck als oberer Grenzwert der Einwirkung angesetzt. Der in den Versuchen gemessene Maximalwert des Frischbetondrucks entsprach circa 60 Prozent des hydrostatischen Drucks. Die Elemente wurden bei Einwirkung des Betonierdrucks mit einem FE-Programm berechnet und die Ergebnisse mit den Ergebnissen der Versuche verglichen. Dabei ergab sich eine gute Uebereinstimmung zwischen Berechnung und Versuch. Bei den Untersuchungen traten einige Fragenstellungen auf, die weiterer Untersuchungen beduerfen. Im Vordergrund steht dabei das Schwindverhalten des UHPC, insbesondere im Hinblick auf das autogene Schwinden. Werden die Schwindverformungen behindert, koennen Risse in den Betonelementen entstehen. ABSTRACT IN ENGLISH: A new approach for double-wall elements made of ultra-high-performance concrete (UHPC) was developed at the Institute of Structural Engineering of the TU Wien. By using high performance concrete, characterized by its high durability and high strength, it is possible to reduce the wall element thickness to 30 mm. Consequentially transportation and erection costs and the space requirement in the final state are reduced. However problems occur, regarding the smooth surface of the hardened high performance concrete, resulting from its fine particles and the fine grading curve, which decreases the bond bearing capacity between the precast concrete and the in-situ concrete. Another challenge is to guarantee an effective anchoring of the connectors into the thin precast wall elements. The new construction method provides a practicable solution to produce functional thin walled double-wall elements made of high performance concrete. Therefore preliminary investigations had been carried out. Based on the results prototypes had been planned and built to prove the concept. In this paper the new approach is described in detail, followed by a description of the planning and building of the prototypes. At the end of the paper some open questions are discussed and a brief outlook on possible application areas is given. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Preinstorfer, P
    • Kollegger, J
  • Publication Date: 2017-6

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 346-54
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01646158
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 18 2017 10:48AM