Massivbau und Baustatik

Im Labor für Baustoffkunde und Massivbau soll das Bewehrungssystem „Clixs“ hinsichtlich seiner Querkrafttragfähigkeit untersucht werden. Hierbei handelt es sich um L-Bleche, die im Bereich der Längsbewehrung eingebaut werden. Zum Vergleich wurde die Clixs-Bewehrung der klassischen Bügelbewehrung und HDB-Anker gegenübergestellt.

Im Folgenden werden die Versuchsanlage und die Versuchskörper beschrieben.

Versuchsanlage

1

1) Spannfeldrahmen
2) Stahlplatte d=110 mm
3) Stahlplatte d=95 mm
4) Stahlstützen (Wiederlager: Hohlprofil mit rechteckigem Querschnitt 120x80 mm)
5) Kraftmessdose (2000kN)
6) Prüfkörper
7) Sechs Prüfzylinder mit zentrisch gelagerten Druckplatten
8) Druckverteilende Platte

Versuchskörper


Balken 1 – ohne Querkraftbewehrung 

2

 

 

Balken 2 – mit Mindestquerkraftbewehrung

3

 


Balken 3 – mit Bügelbewehrung 

4

 



Balken 4 – mit HDB-Anker 

5

 


Balken 5 – mit „Clixs“-Bewehrungssystem 

6

 


Balken 6 – Nachbau Leohnhardt/Walther 

7

 


Rissbilder


Balken 1 – ohne Querkraftbewehrung

8

 


Balken 2 – mit Mindestquerkraftbewehrung

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Balken 3 – mit Bügelbewehrung

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Balken 4 – mit HDB-Anker 

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Balken 5 – mit „Clixs“-Bewehrungssystem 

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Balken 6 – Nachbau Leohnhardt/Walther

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Diagramme: 

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 tabelle

















Powerpoint Präsentation
[ppt]

Videos
Balken 1 - Ohne Querkraftbewehrung [Link]
Balken 2 - mit Mindestquerkraftbewehrung [Link]
Balken 4 - HDB-Anker [Link]
Balken 5 - Clixs-Bewehrung [Link]
Balken 6 - Nachbau Leonhard/Walther [Link]


Praxisbericht über die Herstellung einer Halbfertigteilplatte
mit den Bewehrungssystem

clixs 

 

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Abb.: 1 Vorbereitung der Zulagebewehrung

 

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Abb.: 2 Herstellung der Linienelemente mit Hilfe einer Schablone 

 

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Abb.: 3 Einfädeln der Zulagebewehrung durch die vorgesehenen Löcher der L-Bleche

 

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Abb.: 4 Anschweißen oder Anrödeln der Zulagebewehrung an die Bleche

 

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Abb.:5 Die Lage der Linienelemente wird computergesteuert auf die Tischplatte gezeichnet

 

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Abb.: 6 Die untere Bewehrung und Gitterträger werden automatisch hergestellt

 

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Abb.: 7 Die Linienelemente werden an den markierten Stellen angebracht

 

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Abb.: 8 Bewehrte Fertigteilplatte

 

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Abb.: 9 Betoniervorgang

 

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Abb.: 10 Verdichtungsvorgang

 

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Abb.: 11 Anbringung der Feder an die L-Bleche

 

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Abb.: 12 Aufrauen

 

abb13.1
Abb.: 13.1 Lagerung der Fertigteilplatte

 

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Abb.: 13.2 Lagerung der Fertigteilplatte - Detail

 

abb13.3
Abb.: 13.3 Transport der Fertigteilplatte

 

Videos
1. Verlegen der Linienelementen [Link]
2. Betonieren [Link]
3. Verdichten [Link]
4. Aufrauen [Link]

 


Die Vorlesung wird für alle Studenten des Fachbereichs Bauwesen angeboten.

Das Skript und Übungen können in gedruckter Form von der Fachschaft des Fachbereichs Bauwesen angefordert oder aus Moodle ausgedruckt werden.

Die Skripte sind passwortgeschütz und liegen im PDF-Format vor. Das Passwort erhalten Sie bei den Dozenten des Fachgebietes.

Tragwerkslehre I

Inhaltsverzeichnis

1. Einführung
1.1 Statik als Teilgebiet der Physik
1.2 Modellbildung, Lagerreaktionen, Schnittgrößen und Verformungen

2. Gleichgewichtszustände in der Statik
2.1 Newtonsche Gesetze / Axiome
2.2 Moment und Kräftepaare
2.3 Kraftsysteme
2.4 äußere und innere Kraftgrößen

3. Zusammensetzung, Zerlegung und Gleichgewicht von Kräften
3.1 Zentrales Kräftesystem (ebene Kräfteanordnung)
3.1.1 Kräfte mit gleicher Wirkungslinie
3.1.2 Zwei rechtwinklig zueinander stehende Kräfte
3.1.3 Zwei Kräfte mit beliebigen Richtungen
3.1.4 Beliebige Anzahl von Kräften
3.2 Allgemeines Kräftesystem (ebene Kräfteanordnung)
3.2.1 Reduktion mit Teilresultierenden
3.2.2 Reduktion mit Seileck
3.2.3 Analytische Reduktion

4. Reibung / Schiefe Ebene
4.1 Haft- und Gleitreibung
4.2 Schiefe Ebene

5. Statisch bestimmte Tragwerke 5.1 Auflagerarten
5.2 Auflagerkräfte
5.3 Gleichgewichtsbedingungen
5.4 Statisch bestimmte Systeme / Statisch unbestimmte Systeme
5.5 Schnittkräfte
5.6 Träger auf zwei Stützen
5.6.1 Auflagerausbildung, Auflagertiefe und Stützweite
5.6.2 Träger mit vertikalen Einzellasten
5.6.3 Träger mit Linienlasten
5.6.4 Träger mit beliebig gerichteter Belastung
5.6.5 Träger mit einer Belastung durch Drehmomente
5.6.6 Träger mit beliebiger Lastkombination
5.6.7 Träger mit Wanderlasten
5.7 Differentiale Zusammenhänge zwischen Schnittkräften und Belastung

Tragwerkslehre II

5.8 Einseitig eingespannte Träger
5.9 Träger auf zwei Stützen mit Kragarm
5.10 Gelenkträger
5.11 Statisch bestimmte Rahmen
5.11.1 Einteilige Rahmen
5.11.2 Dreigelenktragwerke

6. Fachwerke
6.1 Allgemeines
6.2 Rittersches Schnittverfahren

7. Gemischte Systeme
7.1 Dreigelenkrahmen mit Zugband
7.2 Gelenkträger mit Fachwerkstäben
7.3 Statische Bestimmtheit

8. Festigkeitslehre
8.1 Normalkraftwirkung und Dehnung
8.1.1 Spannung infolge einer Normalkraft
8.1.2 Materialverhalten
8.1.3 Sicherheitskonzept
8.1.4 Längenänderung eines Zug- oder Druckstabes
8.1.5 Längenänderung infolge von Temperaturänderung
8.1.6 Querdehnung
8.1.7 Plastische Verformung
8.1.8 Dauer- und Zeitfestigkeit
8.2 Momentenwirkung
8.2.1 Scherpunkt
8.2.2 Biegespannung, Trägheits- und Widerstandsmoment
8.2.3 Spannungen infolge M und N
8.2.4 Trägheitsmomente einfacher Flächen
8.2.5 Steinerscher Satz
8.2.6 Trägheitsmomente zusammengesetzter Flächen
8.2.7 Unsymmetrische Profile 

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Massivbau

Vorlesung Massivbau:

Für die Studenten / innen der Studienschwerpunkte KT (Konstruktiver Ingenieurbau) und BP (Baumanagerment/Projektsteuerung) wird die Vorlesung angeboten. In dieser Vorlesung werden ausgewählte Kapitel aus dem Betonbau und Stahlbetonbau behandelt. Die Lehrinhalte werden durch praxisnahe Projektarbeiten, die von den Studenten /innen anzufertigen sind, vertieft.

Bemessung und Konstruktion:

Das Massivbau - Skript kann in gedruckter Form von der Fachschaft des Fachbereichs Bauwesen angefordert oder aus Moodle ausgedruckt werden.

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Inhaltsverzeichnis

Allgemeines
Bemessungsgrundlagen (Sicherheitskonzept)
Schnittgrößenermittlung
Materialverhalten von Stahl und Beton

Grenzzustände der Tragfähigkeit
Flachdecken (Durchstanzen)
Fundamente (bewehrt und unbewehrt)
Treppen
Der Nachweis der Standsicherheit aussteifender Bauteile
Stabwerkmodelle
Konsolen
Wände, wandartige Träger
Teilflächenbelastung

Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit
Rissbreitenbeschränkung
Verformungen u. zul. Spannungen unter Gebrauchsbedg.

Anhang
Erstellung einer Statik
Schalpläne und Rohbauzeichnungen
Skelettbauten
Tiefgaragen / Parkhäuser
Fassaden - Konstruktion

 

Projektbeispiel in Massivbaukonstruktion

Bürogebäude als Stahlbetonkonstruktion

Gebäude:

massivbau

Schnitt:

massivbau2

Mauerwerksbau

Bemessung und Ausführung von Mauerwerk nach DIN EN 1996

Inhaltsverzeichnis

1. Geschichtliche Entwicklung von Mauerwerk
2. Tragverhalten von Mauerwerk
3. Anforderungen an Mauerwerkswände
4.  Geometrische Grundlagen
5.  Mauersteine
6.  Mauermörtel
7. Putz
8. Mauerwerk
9. Berechnung nach DIN EN 1996
10. Bauteile und Konstruktionsdetail

Mauerwerksbau


Sondergebiete des Massivbaus

Inhalte:

Materialverhalten und Bemessung

Die Studenten/innen werden in laufende F u. E Projekte z.B.

- Querkrafttragfähigkeit

1

- Befestigungstechnik

Befestigungen1     Befestigungen2
eingebunden.

Die Inhalte werden jeweils besprochen und neu festgelegt.

Ziele:

Die Studenten/innen erlernen die notwendigen Grundlagen und Methoden zur Bearbeitung bis hin zur
praxisgerechten Aufbereitung der Ergebnisse.


Bisher durchgeführte Diplomarbeiten, Bachelorarbeiten und Masterarbeiten (Auszug): 

  • Analytische und experimentelle Untersuchungen zur Querkrafttragfähigkeit
  • Verankerungen von Betonvorsatzschalen bei Elementdoppelwänden
  • Analytische und experimentelle Untersuchungen zum Durchstanzen
  • Statistische Auswertung von Experimenten
  • Bemessung und Ausführung von Mauerwerk
  • Rissbreitenbeschränkung
  • Querkrafttragfähigkeit von Bewehrungsanschlüssen
  • Durchstanztragfähigkeit infolge unterschiedlicher Einbauteile
  • Experimentelle und analytische Untersuchungen von Verbundlagerkoppelfugen
  • Flachdecken – Wirtschaftlichkeitsstudie
  • Untersuchung einer zweiachsig gespannten Hohlkörperdecke
  • Herstellung, Materialverhalten und Bemessung von Leichtbeton
  • Vergleich eines Trockenmauerwerksystems mit einem herkömmlichen Mauerwerk
  • Erdbebennachweis für einen Stahlbetonskelettbau
  • Bemessung und Konstruktion von Stahlbetonrahmen sowie von auf Torsion beanspruchten Stahlbetonteilen
  • Bemessung und Konstruktion einer Pfahlgründung mit Kopfplatte unter Verwendung von Stabwerkmodellen
  • Organisation von Schal- und Bewehrungsplänen einer Großbaustelle
  • Statische Berechnung und Kostenvergleich unterschiedlicher Abdichtungsverfahren gegen Grundwasser
  • Berechnung und Konstruktion eines Regenrückhaltebeckens
  • Bauliche Durchbildung von Stahlbetonbauteilen
  • Grenzzustände der Verformungen von Stahlbetonbauteilen
  • Einfluss der Betondeckung auf die Dauerhaftigkeit von Stahlbetontragwerken und Instandsetzung bei nicht ausreichender Betondeckung
  • Sanierung von tragenden Bauteilen aus Beton
  • Wirtschaftliche und technische Aspekte zum Einsatz von Stahlfaserbeton
  • Vereinfachte Bemessungsverfahren von Stahlbetonbauteilen
  • Nachweis der Kippsicherheit von Stahlbetonträgern
  • Verbindungsmittel im konstruktiven Ingenieurbau
  • Nachträgliche Befestigungsmittel für Bauteile aus Beton und Mauerwerk
  • Recycling von Beton
  • Experimentelle Untersuchungen von Verbund - Koppel - Fugen
  • Experimentelle Untersuchungen zum Auszugverhalten von Flachstählen
  • Experimentelle Untersuchungen zur Tragfähigkeit von Stahlbetonstützen