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Bemessungsansatz fuer Tunnelschalen aus Stahlfaserbeton / Design concepts for tunnel shells consisting of steel fibre reinforced concrete

Aufgrund seiner Eigenschaften, Biegeverformungen bruchlos zu folgen und gleichzeitig hohen Normalkraftbeanspruchungen standzuhalten, ist Stahlfaserbeton als Baustoff fuer Tunnelschalen grundsaetzlich geeignet. Soll die durch Rissbildung erwirkte Umlagerung von Biegemomenten und verstaerkte Aktivierung der Bettung rechnerisch genutzt werden, sind die hierfuer erforderlichen plastischen Rotationen nachzuweisen. Der vorliegende Aufsatz zeigt, wie die Ergebnisse an der Ruhr-Universitaet Bochum durchgefuehrter experimenteller Untersuchungen mit exzentrisch beanspruchten Stahlfaserbetonbalken fuer eine Bemessung von Stahlfaserbeton und den Nachweis der Rotationsfaehigkeit fuer Tunnelschalen genutzt werden koennen. Der qualitative Vergleich von mattenbewehrtem Spritzbeton und Tunnelaussenschalen aus Stahlfaserspritzbeton zeigt, dass bei letzteren eine homogenere Struktur, weniger Fehlstellen in Form von Spritzschatten, ein besserer Verbund zwischen einzelnen Spritzbetonlagen und eine insgesamt hoehere Tragfaehigkeit und Wasserundurchlaessigkeit moeglich ist. Der quantitative Vergleich rechnerisch ermittelter M-K-Linien verdeutlicht, dass die Momentenkapazitaet von der Hoehe der wirkenden Normalkraft abhaengig ist. Stahlfaserspritzbeton kann bei groesseren Ausnutzungsgraden der Drucknormalkraft gegenueber mattenbewehrtem Spritzbeton eine hoehere Momentenkapazitaet aufweisen. Weiterhin wurde gezeigt, dass mit Stahlfaserspritzbeton groessere Querschnittskruemmungen erreicht werden. Bezogen auf das Gesamttragwerk koennen sich hierdurch in gerissenen Bereichen groessere Rotationswinkel einstellen und daher staerkere Momentenumlagerungen erzielt werden. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Due to its properties to follow bending deformations breakless and to resist high normal force stresses at the same time steel fibre reinforced concrete is fundamentally suitable as a building material for tunnel shells. If the relocation of bending moments obtained by cracking and strengthened activation of the bedding is to be used computationally, the plastic rotations necessary for this are to be proved. The present essay shows how the results at the Ruhr-University Bochum of accomplished experimental examinations with eccentrically stressed steel fibre reinforced concrete beams for a design calculation of steel fibre reinforced concrete and the proof of the rotational capacity for tunnel shells can be used. The qualitative comparison of mat reinforced shotcrete and tunnel shells consisting of steel fibre reinforced concrete shows in the latter one a homogeneous structure, fewer defects in form of spraying shades, a better bond between individual shotcrete layers and alltogether a higher load-carrying capacity and water impermeability. The quantitative comparison of computationally determined M-K-lines makes clear that the moment capacity depends on the amount of the acting normal force. Steel fibre reinforced concrete can exhibit a higher moment capacity with larger utilisation rates of the pressure normal force in opposite to mat reinforced shotcrete. Further it was shown that larger cross section curvatures are reached with steel fibre reinforced concrete. Related to the entire loadbearing structure, bigger rotation angles can be adjusted in cracked areas and therefore stronger redistributions of moments can be achieved. (A)

  • Authors:
    • ORTU, M
    • MAIDL, B
  • Publication Date: 2003

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 387-92
  • Serial:
    • Bauingenieur
    • Volume: 78
    • Issue Number: 9
    • Publisher: Springer Verlag

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01193345
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 7 2010 3:09PM