Jahresbericht 2012 - Universität Kaiserslautern
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30 A n d reas S ch m i t t | Matthias Pa h n Biegsamer Beton Zur Sicherstellung eines ausreichenden Verbunds zwischen Stahl und Beton und Vermeidung von baulichen Schäden infolge von Korrosion ist es bei Stahlbetonkonstruktionen notwendig eine ausreichend dicke Betondeckung anzuordnen. Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) als Bewehrung in Betonkonstruktionen stellen ein innovatives, korrosionsbeständiges Material mit höherer Zugfestigkeit im Vergleich zu Betonstahl dar. Deshalb kann beim Einsatz von GFK die Betondeckung und damit gleichzeitig die Bauteildicke deutlich reduziert werden, sodass sehr dünne Betonbauteile hergestellt werden können. Bei gleichbleibender Bauteildicke resultiert aus einer geringeren Betondeckung eine höhere Biegetragfähigkeit. Ein hohes Potential für den Einsatz von GFK liegt bei bewehrten Betonbauteilen mit hoher Korrosionsanfälligkeit. Durch Kunststoffbewehrung kann bei infrastrukturellen Betonkonstruktionen und Hafenbauwerken die Dauerhaftigkeit erhöht und bei Bauteilen mit geringer Tragfunktion wie Fassadenoder Gehwegplatten die Dicke minimiert werden. Im Rahmen von Biegeversuchen wird das Last- und Verformungsverhalten von filigranen GFK-bewehrten Platten untersucht. Hierbei werden die Plattendicke, Lage und Menge der Bewehrung variiert. Um die Anwendbarkeit von bestehenden Berechnungsmodellen zu überprüfen, werden zusätzlich Platten mit Betonstahlbewehrung getestet. Ziel der Untersuchungen ist eine wirklichkeitsnahe Beschreibung des Tragund Verformungsverhaltens von filigranen GFK-bewehrten Betonplatten.
U w e A n g n e s | Florian S tauder | Jürgen S ch n e ll Bauen im Bestand Bauen im Bestand gewinnt in Europa zunehmend an Bedeutung. Bestehende Gebäude werden umgebaut. Infrastrukturbauwerke müssen an erhöhten Belastungen infolge Verkehrszunahme angepasst werden. Bei dem Verkehrsträger Wasserstraße resultieren aus immer größer werdenden Schiffseinheiten Umbaumaßnahmen an bestehenden Schleusenanlagen. Umbau- und Verstärkungsmaßnahmen sind aus bauaufsichtlicher Sicht nach den jeweils aktuellen Normen zu bemessen, weil diese in aller Regel den Stand der Technik darstellen. Tatsächlich weichen im Bestand die Werkstoffklassen und Konstruktionsregeln von den heute gültigen ab, sodass eine strikte Anwendung der Normen unmöglich wird. An dieser Nahtstelle ergeben sich umfangreiche Forschungsansätze, denen u. a. in Kaiserslautern nachgegangen wird. Neben der Klassifizierung historischer Werkstoffe kommt dabei der Anwendbarkeit aktueller Bemessungsregeln in Verbindung mit früher gewählter Bewehrungsführung große Bedeutung zu. B o h r ke r n e n tnahme an einer S t ü t z wand Einen weiteren Schwerpunkt bildet die sicherheitstheoretische Bewertung der Bestandbauten. Alle Sicherheitszuschläge, die im Neubaufall zu wählen sind, berücksichtigen die im Bauwesen typischerweise großen Streuungen der Materialfestigkeiten. Bei Bestandsbauwerken können aber die tatsächlichen mechanischen Eigenschaften zerstörungsfrei oder durch Probenentnahme ermittelt werden. Zusätzlich darf berücksichtigt werden, dass Probleme mit der Standsicherheit in aller Regel bereits während der Bauzeit oder zumindest in den ersten Jahren auftreten. Hat ein Tragwerk also einen längeren Zeitraum schadensfrei überstanden, genügt aus wahrscheinlichkeitstheoretischer Sicht ein kleinerer Sicherheitsaufschlag. Hinzu kommt grundsätzlich eine geringere Reststandzeit. Dieser Thematik wird in intensiver Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Wasserbau in Karlsruhe nachgegangen. Die anstehenden Fragen werden seit kurzem auch auf europäischer Ebene diskutiert. Prof. Schnell ist deutscher Vertreter in dem Normungsgremium, dass sich mit „Existing Structures“ aus Stahl- und Spannbeton beschäftigt. 31
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Bauen im Bestand<br />
Bauen im Bestand gewinnt in Europa zunehmend an Bedeutung.<br />
Bestehende Gebäude werden umgebaut. Infrastrukturbauwerke<br />
müssen an erhöhten Belastungen infolge<br />
Verkehrszunahme angepasst werden. Bei dem Verkehrsträger<br />
Wasserstraße resultieren aus immer größer werdenden<br />
Schiffseinheiten Umbaumaßnahmen an bestehenden<br />
Schleusenanlagen.<br />
Umbau- und Verstärkungsmaßnahmen sind aus bauaufsichtlicher<br />
Sicht nach den jeweils aktuellen Normen zu bemessen,<br />
weil diese in aller Regel den Stand der Technik darstellen.<br />
Tatsächlich weichen im Bestand die Werkstoffklassen<br />
und Konstruktionsregeln von den heute gültigen ab, sodass<br />
eine strikte Anwendung der Normen unmöglich wird.<br />
An dieser Nahtstelle ergeben sich umfangreiche Forschungsansätze,<br />
denen u. a. in <strong>Kaiserslautern</strong> nachgegangen wird.<br />
Neben der Klassifizierung historischer Werkstoffe kommt<br />
dabei der Anwendbarkeit aktueller Bemessungsregeln in<br />
Verbindung mit früher gewählter Bewehrungsführung große<br />
Bedeutung zu.<br />
B o h r ke r n e n tnahme an einer S t ü t z wand<br />
Einen weiteren Schwerpunkt bildet die sicherheitstheoretische<br />
Bewertung der Bestandbauten. Alle Sicherheitszuschläge,<br />
die im Neubaufall zu wählen sind, berücksichtigen die im<br />
Bauwesen typischerweise großen Streuungen der Materialfestigkeiten.<br />
Bei Bestandsbauwerken können aber die<br />
tatsächlichen mechanischen Eigenschaften zerstörungsfrei<br />
oder durch Probenentnahme ermittelt werden. Zusätzlich<br />
darf berücksichtigt werden, dass Probleme mit der Standsicherheit<br />
in aller Regel bereits während der Bauzeit oder<br />
zumindest in den ersten Jahren auftreten. Hat ein Tragwerk<br />
also einen längeren Zeitraum schadensfrei überstanden,<br />
genügt aus wahrscheinlichkeitstheoretischer Sicht ein kleinerer<br />
Sicherheitsaufschlag. Hinzu kommt grundsätzlich eine<br />
geringere Reststandzeit. Dieser Thematik wird in intensiver<br />
Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Wasserbau in<br />
Karlsruhe nachgegangen.<br />
Die anstehenden Fragen werden seit kurzem auch auf<br />
europäischer Ebene diskutiert. Prof. Schnell ist deutscher<br />
Vertreter in dem Normungsgremium, dass sich mit „Existing<br />
Structures“ aus Stahl- und Spannbeton beschäftigt.<br />
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