Automated design of discontinuity regions of RC members
Autor: Nils Schriber
Sprache: Englisch
Kurzfassung
Die Bemessung von Diskontinuitätsbereichen im Stahlbeton erfolgt normalweise händisch mit einem Fachwerkmodell oder mit Spannungsfelder, wobei die Komptabilität der Verformungen nicht gegeben ist und zahlreiche Lösungen resultieren können (a). Unter Hinzunahme kinematischer Bedingungen (i.e. Kompatibilität der Verformungen), können diese Methoden in effizienteren, computer-basierten Spannungsfeldanalysen implementiert werden. Ziel dieser Arbeit ist den Einfluss der Zugversteifung automatisiert zu erfassen, um Aspekte wie das Verformungsvermögen und Gebrauchstauglichkeitsnachweise abzu-decken.
Diese Masterarbeit beschreibt eine automatische Implementierung der Zugverstei-fung, in eine Stahlbetonbemessung, anhand des Zuggurtmodels. Das Zuggurtmodel lässt eine wichtige Fragestellung offen: wie soll die effektive Betonzugfläche berechnet werden? Diese Arbeit liefert ein erstes Konzept, anwendbar für jegliche Stahlbetontragelemente, basierend auf Ergebnissen aus der Literatur. Die effektive Betonzugfläche wird als Rechteck um jeden Bewehrungsstab, betrachtet. Die eine Seitenlänge des Rechtecks wird durch die doppelte Betonüberdeckung addiert mit dem Durchmesser des Bewehrungstabes limitiert. Die andere Seitenlänge ist mit einem Wert von 13-fachen des Bewehrungsstabdurchmessers gegeben (b).
Das vorgeschlagene Konzept ist mit einer numerischen Rückrechnung von Stahl-betonexperimenten zu verifizieren. Diese Masterarbeit zeigt eine angemessene Voraussage von Rissbreiten von Zugversuchen und Versuchen mit reiner Biegung (c). Ausserdem kann die Erscheinung von grossen Rissbreiten in schwach bewehrten Stegen von Trägern erfolgreich wiedergegeben werden (d). Das Konzept erlaubt desweitern die Berechnung eines lokalen Risses bei einer Trägerausklinkung.
Das empfohlene Konzept präsentiert ein erfolgreicherer erster Versuch, eine ange-messene vereinfachte Lösung für die automatische Berechnung der effektiven Betonzugfläche zu erarbeiten.
