Pruefverfahren zur Ermittlung des Kruemmungseinflusses auf die Zugfestigkeit von Textilbeton

Test method for the determination of curvature-dependent effects on the tensile strength of textile reinforced concrete

Textilbeton verwendet man neben Neubaumassnahmen unter anderem zur Verstaerkung von Stahlbauteilen, zum Beispiel von Stuetzen. Bei den Bemessungsmodellen zur Berechnung der Festigkeitssteigerung texttilbetonummantelter Stuetzen fehlen bislang grundlegende Kennwerte zum Materialverhalten von Textilbeton in gekruemmten Bereichen, wie zum Beispiel bei Umschnuerungen stabfoermiger Druckglieder. Fuer die Erstellung zuverlaessiger Bemessungsmodelle solcher Konstruktionen sind aber entsprechende Kenntnisse zwingend erforderlich. Es besteht in dieser Hinsicht ein erheblicher Forschungsbedarf, da in den vorhandenen Bemessungsmodellen die massgebenden Einfluesse auf das Tragverhalten nur teilweise durch die Verwendung von Abminderungsfaktoren beruecksichtigt werden. Vor diesem Hintergrund wird ein Pruefverfahren zur Ermittlung des Einflusses von Kruemmungen auf die Zugfestigkeit von Textilbeton vorgestellt. Die an der HTWK Leipzig entwickelte Pruefeinrichtung besteht aus Stahlzylindern, die ueber Gewindestangen mit einer Zugpruefmaschine verbunden werden. Die textile Bewehrung wird um die Stahlzylinder gelegt und dann auf Zug beansprucht. Zur Einordnung der Ergebnisse an Textilbetonproben fuehrte man zunaechst Referenzversuche mit Ermittlung der einachsialen Zugfestigkeit des verwendeten Bewehrungsmaterials und Umlenkversuche am Faserstrang durch. Das Versuchsprogramm, die Pruef- und Messtechnik sowie die Versuchsproben werden ausfuehrlich beschrieben. Die Versuchsauswertung zeigt, dass die einachsiale Zugfestigkeit der Textilbetonverstaerkung signifikant vom Umlenkradius abhaengt. Dabei lassen sich deutliche Unterschiede zu den Umlenkversuchen am reinen Faserstrang feststellen. Es wird angenommen, dass die erkannten zusaetzlichen Abminderungseffekte vor allem durch die an den Rissufern der Verstaerkungsbetonmatrix auftretenden Spannungsspitzen hervorgerufen werden. Die Werte der am Verbundwerkstoff ermittelten Gesamtabweichungen in Abhaengigkeit vom Umlenkradius ermoeglichen die Festlegung von Abminderungsfaktoren fuer die Bemessung. Insbesondere beruecksichtigt man dadurch die bei kleinen Umlenkradien festgestellte hoehere Festigkeitsminderung. Die bisherigen Untersuchungen konnten ausschliesslich das kruemmungsabhaengige Materialverhalten des untersuchten Verstaerkungssystems belegen. Um allgemeinere Aussagen treffen zu koennen, werden Versuchsreihen mit weiteren Verstaerkungssystemen erforderlich. ABSTRACT IN ENGLISH: Textile reinforced concrete (TRC) is commonly used as a composite material for new constructions and the strengthening of reinforced concrete components. The strengthening of plane concrete structures has been widely researched. As a result, a strengthening system regulated by a national technical approval is already available. However, the application of TRC as a strengthening system in curved areas, for instance the confinement of reinforced concrete columns or shear strengthening of beams, requires deeper investigation. A curved TRC layer is additionally influenced by cracks in the concrete matrix, transverse pressure and possible pre-damage as a result of the textile being bent. Up to now, these effects could not be quantified and therefore have not been considered sufficiently in current prediction models. A new test method enables the determination of the strength reducing effects on TRC strengthening systems caused by curvature. Validation experiments confirm the relevance of the test method and allow the determination of the curvature-dependent reduction of the tested TRC systems tensile strength. Furthermore, the analysis revealed that especially small deflection radii show higher reductions which have not yet been considered. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Messerer, D
    • Heiden, B
    • Bielak, J
    • Holschemacher, K
  • Publication Date: 2018-11

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 454-62
  • Serial:
    • Bauingenieur
    • Volume: 93
    • Issue Number: 11
    • Publisher: Springer-VDI-Verlag GmbH
    • ISSN: 0005-6650

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01690912
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Nov 27 2018 7:24AM