Stress State in Uncracked Concrete Structures

Potential for the Reduction of Minimal Reinforcement and the Application of Materials with Limited Ductility

Autor: Michał Woźniak
Sprache: Englisch

Kurzfassung

Aufgrund des komplexen und zeitabhängi-gen Verhaltens von Beton, unterliegt der initiale Spannungszustand von Bauwerken, die aus diesem Baumaterial errichtet wurden, zahlreichen Unsicherheiten. Heutige Berech-nungsmodelle sowie Normen basieren hauptsächlich auf dem unteren Grenzwertsatz der Plastizitätstheorie. Für diesen ist der initiale Spannungszustand nicht von Interesse, da die inneren Kräfte umgelagert werden können, jedoch müssen die verwendeten Baustoffe ausreichend duk-til sein. Das ist der Grund, warum wenig duktile Baumaterialen wie Faserbeton, Ul-trahochleistungsbeton sowie Bewehrungen aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) oder sogar Bambus, heutzutage nur in wenigen Fällen angewendet werden.

In den letzten Jahren wurden die comput-erunterstützten Berechnungsverfahren verbessert. Obwohl, eine exakte Ermittlung des Spannungszustandes im Beton eher un-realistisch bleibt, wird die Eliminierung einiger Unsicherheiten ermöglicht. Im Laufe dieser Masterarbeit wurden analytische, numerische und experimentelle Verfahren eingesetzt und miteinander verglichen, um die massgebenden Einflussfaktoren für die Minimierung der Risswahrscheinlichkeit in der initialen Phase (bis zum Belasten des Bauteils) zu ermitteln. Darüber hinaus wurden beim experimentellen Teil vier verschiedene im Beton eingebettete Dehnungssensoren - zwei verschiedene Dehnungsmessstreifen, Schwingsaitensen-soren und faseroptische Sensoren - getestet und miteinander verglichen.