Neff, Carina:

Ein Ingenieurmodell zur Bemessung von Stahlbetonträgern mit Öffnungen

Duisburg, Essen (2006), XVI, 222 S.
Dissertation / Fach: Bauwissenschaften
Fakultät für Ingenieurwissenschaften » Bauwissenschaften » Bauingenieurwesen » Massivbau
Schnellenbach-Held, Martina (Doktorvater, Betreuerin)
Keuser, Manfred (GutachterIn)
Dissertation
Abstract:
Das Trag- und Verformungsverhalten von Stahlbeton- und Spannbetonbalken mit großen Öffnungen und Öffnungsgruppen unter hoher Querkraftbeanspruchung wurde umfassend untersucht. Das Ziel war die Entwicklung eines abgesicherten Bemessungskonzeptes für Stahlbeton- und Spannbetonbalken mit großen Öffnungen und Öffnungsgruppen. Als Grundlage für die Entwicklung des Bemessungskonzeptes dienten umfangreiche Parameterstudien mittels der Finite Elemente Methode. Für die FE-Berechnungen wurden physikalisch nichtlineare Werkstoffgesetze verwendet. Zur Verifizierung des Bemessungskonzeptes wurde eine eigene, systematisch angelegte Versuchsserie mit einem innovativen Versuchsaufbau durchgeführt. Mittels des Versuchsaufbaus wurden die Schnittgrößen Moment und Querkraft unabhängig voneinander erzeugt. Somit konnten erstmalig Stahlbetonträger mit auflagernahen Öffnungen untersucht werden, ohne dass die Schnittgrößen durch Diskontinuitätsbereiche beeinflusst wurden. Weiterhin ist es gelungen, die Querkraftverteilung in Abhängigkeit der Lastgeschichte und die Lage des Momentennullpunktes in den Öffnungsgurten zu erfassen. Entscheidend für die Bemessung der Öffnungsgurte ist die Bestimmung der Schnittgrößenverteilung. Daher wurde ein Bemessungskonzept entwickelt, das eine einfache und zielsichere Bestimmung der Querkraftverteilung in Abhängigkeit der äußeren Belastung erlaubt. Bei Öffnungsgruppen ist weiterhin der Pfosten zwischen benachbarten Öffnungen zu bemessen. Ein Vorschlag zur Bestimmung der Beanspruchung im Pfosten wurde entwickelt. Des Weiteren wurde ein eigener Ansatz zur Bestimmung der Durchbiegung von Trägern mit Öffnungen entwickelt. Dieser Ansatz berücksichtigt die ermittelten Einflussfaktoren – Öffnungsgröße und Öffnungsabstand – und gibt das Verhältnis zur Durchbiegung eines Massivträgers wieder.