Concrete Members (concrete + member)

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Selected Abstracts


Zur Ermittlung der Normalkraft-Verlängerung und Moment-Krümmung-Beziehungen der Stahlbetonbauteile im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkei

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 8 2009
Eugen Du, ulescu Dr.-Ing.
Berechnungs- und Bemessungsverfahren; Normen, Vorschriften, Richtlinien Abstract Die Nachweise zur Begrenzung der Verformungen von Stahlbetonbauteilen sind infolge der Verwendung von Baustoffen höherer Festigkeiten immer wichtiger geworden, oft sogar maßgebend. Eine Verdopplung der Betondruckfestigkeit eines normalen Betons ruft eine etwa 20%ige Erhöhung des Ec -Moduls hervor aber keine des Betonstahls, da Es konstant ist. Dies und die dementsprechend schlanker gewordenen Stahlbetonbauteile führen zu größeren Verformungen , Verlängerungen, Durchbiegungen und/oder Verdrehungen , die deren Verhalten beeinträchtigen können. Die für die Ermittlung der Verformungen benötigten "Normalkraft-mittlere Dehnungslinien", bzw. "Moment-mittlere Krümmungslinien" werden erläutert. About the Calculation of Displacements of Reinforced Concrete Members in the Serviceability Limit State The verification of reinforced concrete elements for the purpose of limiting deformations has become increasingly important, often even decisive, as a result of the use of higher strength materials. A doubling of the compressive strength of a normal concrete causes an increase of about 20% in the Ec -module, and none of reinforcing steel, because Es is constant. This and, accordingly, the slender reinforced concrete elements lead to larger deformations , elongations, deflections and/or rotations , which may affect their behaviour. The determination of "axial tensile force , mean strain diagrams", respectively "bending moment , mean curvature diagrams", needed for the calculation of the displacements, is explained. [source]


Verformungsvorhersage von vorgespannten und nicht vorgespannten Betonbauteilen

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 6 2009
Wolfgang Krüger Prof. Dr.-Ing. habil.
Baustoffe; Berechnungs- und Bemessungsverfahren; Spannbeton Abstract Wie vergleichende Untersuchungen zeigen, führt eine Begrenzung der Verformung auf der Grundlage des Schlankheitsnachweises, wie er nach DIN 1045-1 bei Stahlbetonbauteilen möglich ist, nicht immer zu dem gewünschten Erfolg. In diesen Fällen und bei Spannbetonkonstruktionen ist grundsätzlich ein Nachweis der Verformungen erforderlich. Ausgehend von allgemeinen Betrachtungen zum Nachweis der Bauteilverformungen, werden wesentliche materialseitige Einflüsse auf die Verformungsvorhersage diskutiert. Es wird deutlich, dass eine genaue Berechnung der Verformung nur bedingt möglich ist. Im Anschluss wird für die tägliche Berechnungspraxis ein Näherungsansatz zur Vorhersage der Verformung bewehrter Betonbauteile formuliert. Im Rahmen von vergleichenden Betrachtungen wird die Genauigkeit des entwickelten Näherungsansatzes abgeschätzt. Hierbei zeigt sich eine gute baupraktische Übereinstimmung zwischen komplexen Berechnungen und dem vereinfachten Berechnungsansatz. Deformation Forecast of Prestressed and Non-Prestressed Concrete Members Comparative investigations have shown that the limitation of deformation, based on a permitted slenderness ratio as possible according to DIN 1045-1 for reinforced concrete elements, do not always achieve the desired success. An exact calculation of the structure deformation is absolutely necessary for prestressed components and in the case of a non-accomplished slenderness proof for reinforced concrete members. In this paper significant material influences of the deformation forecast will be discussed, proceeding from universal views of the component deformation proof. It will be clear, that an exact deformation calculation is only restricted possible. An approximation procedure for practical use to the forecast of deformations of reinforced and prestressed concrete structures will be formulated, afterwards. The accuracy of this developed approximation procedure will be estimated with the aid of comparative studies. At this, the results of the simplified formulation correlate well with the values of complex, numeric investigations in a range of practical use. [source]


Verifizierung zerstörungsfreier Prüfverfahren zur Detektion von Spannstahlschäden an Spannbetonbauteilen mit nachträglichem Verbund

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 8 2005
Jürgen Mietz Dr.-Ing.
Für die Beurteilung des Gefährdungspotentials bestehender Bauwerke, bei denen im Falle von Spannstahlschäden die Tragfähigkeit nennenswert beeinflußt werden kann, sind zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Bewertung des Zustandes der Spannstähle von herausragender Bedeutung. Während des Abrisses der Hohenzollerndammbrücke in Berlin, bei der in früheren Untersuchungen Spannstahlschäden infolge wasserstoffinduzierter Spannungsrißkorrosion festgestellt worden waren, konnten Teile der Stege des Brückenüberbaus entnommen werden. Nach der zerstörungsfreien Untersuchung der dort enthaltenen Spanndrähte mit Hilfe von zwei auf der magnetischen Streufeldmessung sowie einem auf elektromagnetischer Resonanzmessung basierenden Verfahren wurden die Hüllrohre freigelegt und die Spanndrähte inspiziert, um die Ergebnisse der zerstörungsfreien Prüfung im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit zu beurteilen. Die Auswertung zeigt, daß Bereiche mit Brüchen mehrerer Drähte mit den zwei magnetischen Streufeldmeßverfahren detektiert werden können. Verification of Non-Destructive Testing Techniques for Detection of Prestressing Steel Damage at Post-Tensioned Concrete Members For an assessment of the risk potential of existing structures where in the case of prestressing steel damage the load-bearing capacity could be significantly affected non-destructive testing techniques which enable reliable evaluation of the condition of the prestressing steels are of utmost importance. During the demolition of the Hohenzollerndamm bridge in Berlin where damage of prestressing wires due to hydrogen-induced stress corrosion cracking were found in former investigations parts of the girders of the bridge superstructure could be taken out. After non-destructive investigation by means of two testing techniques based on magnetic leakage flux measurement and one technique based on electromagnetic resonance measurement the single wires were inspected in order to verify the non-destructive testing results with respect to their reliability. From the results it can be concluded that areas with fractures of several wires could be detected by the two techniques based on magnetic leakage flux measurement. [source]


Seismic reliability functions for multistorey frame and wall-frame systems

EARTHQUAKE ENGINEERING AND STRUCTURAL DYNAMICS, Issue 15 2006
Jorge L. Alamilla
Abstract Seismic reliability functions of multistorey frame systems are expressed as values of Cornell's ,index in terms of two alternative measures of the earthquake intensity, normalized with respect to the yield displacement or to the deformation capacity of a simplified model of the global behaviour of the system obtained by pushover analysis. The safety margin is defined as the difference of the natural logarithms of the intensity that leads to collapse and that assumed to act on the system. The problem of defining a deformation capacity for a multistorey system is circumvented in this manner. The method proposed is illustrated through its application to several reinforced concrete rigid frames, including both column-and-beam and wall-frame systems. Ground motion excitations are representative of those recorded at soft soil sites in the Valley of Mexico. A comparison is made of the reliability functions obtained on the basis of the gross section or the cracked section of reinforced concrete members. The results show that the reliability functions do not only depend on the expected values of the normalized intensity, but also on its dispersion, which is sensitive to the ratio of the fundamental period of the system to the dominant period of the ground motion. Some comments are presented about the establishment of reliability-based seismic design criteria for generic systems. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd. [source]


Zur Auswahl eines geeigneten Verfahrens für die Berücksichtigung der Mitwirkung des Betons auf Zug

BAUTECHNIK, Issue 7 2010
Ulrich Quast Univ.-Prof. i. R. Dr.-Ing.
Tension Stiffening; Different Methods; Stress-Strain Relationship; Moment-Curvature Relationship; Cracked Section; Circular Tube Section Stahlbetonbau Reinforced Concrete Construction Abstract Die Auswahl eines geeigneten Verfahrens zur Berücksichtigung der Mitwirkung des Betons auf Zug sollte nach DIN 1045-1:2001-07, 8.5.1 (9), in Abhängigkeit von der jeweiligen Bemessungsaufgabe getroffen werden. In den Erläuterungen zu DIN 1045-1 wird im Heft 525 des DAfStb als einziges Verfahren nur die Verringerung der Betonstahldehnung mit einer modifizierten Spannungs-Dehnungslinie für Betonstahl erläutert. Verfahren, die mittlere wirksame Betonzugspannungen in der Betonzugzone berücksichtigen, werden erwähnt aber nicht erläutert. Mit den Ergebnissen nachgerechneter Moment-Verkrümmungs-Werte von Stahlbetonröhren aus drei Versuchen mit unterschiedlichen Längskräften wird gezeigt, dass die Mitwirkung des Betons auf Zug mit dem Verfahren nach Heft 525 DAfStb nur bei reiner Biegung befriedigend erfasst wird. Bei Biegung mit Längskraft werden besser mittlere wirksame Betonzugspannungen berücksichtigt. Es werden vier unterschiedliche Ansätze für die Betonzugspannungen besprochen. On the selection of an adequate method for considering the contribution of concrete in tension. The selection of an adequate method for considering the contribution of concrete in tension should according to DIN 1045-1:2001-07, 8.5.1 (9), be chosen with respect to the particular design problem. The explanations to DIN 1045-1 in book 525 from DAfStb describe only one method, the method which reduces the steel strain taking a modified stress-strain relationship into account. Methods that consider mean effective concrete stresses in tension are mentioned but not explained. The results of recomputed moment-curvature values from three tests with different longitudinal forces show that the method in book 525 DAfStb covers the contribution of concrete in tension only for reinforced concrete members without longitudinal forces. For members with longitudinal forces methods with mean effective concrete stresses give better agreements. Four different assumptions for the concrete stresses in tension are discussed. [source]


Beitrag zur Berechnung der Durchbiegung von Stahlbetonbauteilen und Kritik an der ÖNORM B 4700

BAUTECHNIK, Issue 5 2008
Zivilingenieur für Bauwesen i. R. Friedrich Schäfer Dipl.-Ing.
Im Folgenden wird eine Berechnung der Durchbiegung des Stahlbetons angegeben. Diese unterscheidet sich gegenüber früheren Durchbiegungsberechnungen der ÖNORM B4700 , Stahlbetontragwerke (EUROCODE-nahe Berechnung, Bemessung und konstruktive Durchbildung) , und ÖNORM B4200/8 dadurch, dass unter anderem Versuchsresultate berücksichtigt und die Vorgänge wirklichkeitsnah erfasst werden. Die nach den oben genannten ÖNORMEN berechneten und überhöhten Tragwerke in Österreich sind nach Jahrzehnten noch überhöht. Dies kann unter anderem als Indiz für eine falsche Durchbiegungsberechnung angesehen werden. Es wird daher empfohlen, die in der ÖNORM B4700 , Stahlbetontragwerke , angegebene Berechnungsmethode der Durchbiegung des Stahlbetons erstens aus der Norm zu entfernen, da diese, wie wir zeigen werden, nicht richtig ist; zweitens sich wie in der DIN 1045 auf eine Angabe der Schlankheiten zu beschränken und eventuell die Durchbiegung nach den hier angegebenen Überlegungen zu berechnen und drittens diese dem Bauingenieur zu überlassen und auf diese Weise auch die Qualen der Bauingenieure zu beenden. Da die Normen auch den Stand der Technik darstellen und eingehalten werden müssen, stellt dies zusätzlich ein rechtliches Problem dar. Wie gezeigt wird, beinhaltet die angegebene Methode der Berechnung der Durchbiegung in der ÖNORM B4700 schon im Ansatz schwere Gedankenfehler und falsche Voraussetzungen. A contribution to the calculation of the deflection of reinforced concrete members. Stated below you will find a calculation of the deflection of reinforced concrete. It differs from former calculations of the deflection according to the Austrian standard ÖNORM B4700 , reinforced concrete structures (EUROCODE-based calculation, dimensioning and constructive design) , and Austrian standard ÖNORM B4200/8 in that it takes into consideration, among others, the results of tests and represents the processes realistically. The load-bearing structures in Austria which were calculated according to the above-mentioned Austrian standards and feature a precamber still have a camber after decades. This may be regarded, among others, as an indication for an incorrect calculation of the deflection. It is therefore requested that the calculation method for the deflection of reinforced concrete specified in ÖNORM B4700 , reinforced concrete structures , firstly, be removed from this standard because it is not correct, as will be shown; secondly, restrict itself to stating the slendernesses, as is the case with DIN 1045, and to calculate the deflection according to the considerations contained in this paper, for example; and thirdly, to leave the calculation method to the structural engineers, which would also put an end to their anguish. Since the standards also represent the state of the art and have to be observed, this additionally poses a legal problem. As will be shown, the method for calculating the deflection according to ÖNORM B4700 contains serious errors of thought and wrong presuppositions in its basic approach, already. [source]


Nachweis der Gebrauchstauglichkeit von Bauteilen aus Stahlbeton nach DIN 1045 und nach EC 2

BAUTECHNIK, Issue 10 2007
Richard Friedrich Dr.-Ing.
Der Beitrag behandelt die häufig vorkommenden biegebeanspruchten Bauteile mit rechteckförmigem Querschnitt aus normalfestem Normalbeton C 20 bis C 50 mit einseitiger Bewehrung aus Betonstahl BSt 500. Bei der Berechnung der Durchbiegung w wird das Betonkriechen und -schwinden berücksichtigt, bei der Berechnung der Rißbreite wk und der Spannungen ,c und ,s das Kriechen allein. Design of reinforced concrete members for serviceability after DIN 1045 and after EC 2. Considered are the frequently used members with rectangular cross section in normal strength normal concrete C 20 up to C 50 and one-sided reinforcement with steel BSt 500. For the calculation of the deflection w, both concrete creep and shrinkage are taken into consideration, for the calculation of the crack width wk and the stresses ,c and ,s the creep only. [source]


Tragverhalten von Verbundbauteilen aus bewehrtem UHFB und Stahlbeton

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 8 2009
Cornelius Oesterlee Dipl.-Ing.
Baustoffe; Bauwerkserhaltung/Sanierung; Bauausführung; Versuche Abstract Ultra-Hochleistungs-Faserbetone (UHFB) eignen sich aufgrund ihrer hohen Festigkeiten, des hohen Verformungsvermögens und der geringen Permeabilität zur Verbesserung und Instandsetzung bestehender Betonbauten. Mit dünnen Schichten von bewehrtem UHFB, die auf bestehende Stahlbetonbauteile aufgetragen werden, können der Tragwiderstand und die Gebrauchstauglichkeit deutlich gesteigert werden. In einer umfangreichen Versuchsreihe wurden die Eigenschaften von mit zusätzlich zu den Fasern auch mit Stabstahl bewehrtem UHFB untersucht. Die Bewehrung des UHFB mit Stabstählen ist vorteilhaft, um den Verfestigungsbereich des UHFB zu erweitern, seinen Tragwiderstand zu erhöhen und die Streuung seiner mechanischen Eigenschaften zu reduzieren. Zur Bewehrung können hoch- oder niederfeste Stähle mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen zum Einsatz kommen. Abschließend werden zwei Anwendungen vorgestellt. Structural Behaviour of Composite Elements Combining Reinforced Ultra-High Performance Fibre-Reinforced Concrete (UHPFRC) and Reinforced Concrete Due to their high strengths, high deformability and low permeability Ultra-High Performance Fibre-Reinforced Concretes (UHPFRC) are suitable for the improvement and rehabilitation of existing concrete structures. Thin layers of reinforced UHPFRC that are applied to existing concrete members, increase both the load bearing capacity and the serviceability. By comprehensive experimental studies the behaviour of UHPFRC with additional bar reinforcement was investigated. The reinforcement of UHPFRC is advantageous in order to increase the strain hardening capacity of UHPFRC, its load bearing capacity and to reduce the scatter of its mechanical properties. Low or high strength steel grades with various surface characteristics can be used as reinforcement of UHPFRC. Finally two on site applications are presented. [source]


Verformungsvorhersage von vorgespannten und nicht vorgespannten Betonbauteilen

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 6 2009
Wolfgang Krüger Prof. Dr.-Ing. habil.
Baustoffe; Berechnungs- und Bemessungsverfahren; Spannbeton Abstract Wie vergleichende Untersuchungen zeigen, führt eine Begrenzung der Verformung auf der Grundlage des Schlankheitsnachweises, wie er nach DIN 1045-1 bei Stahlbetonbauteilen möglich ist, nicht immer zu dem gewünschten Erfolg. In diesen Fällen und bei Spannbetonkonstruktionen ist grundsätzlich ein Nachweis der Verformungen erforderlich. Ausgehend von allgemeinen Betrachtungen zum Nachweis der Bauteilverformungen, werden wesentliche materialseitige Einflüsse auf die Verformungsvorhersage diskutiert. Es wird deutlich, dass eine genaue Berechnung der Verformung nur bedingt möglich ist. Im Anschluss wird für die tägliche Berechnungspraxis ein Näherungsansatz zur Vorhersage der Verformung bewehrter Betonbauteile formuliert. Im Rahmen von vergleichenden Betrachtungen wird die Genauigkeit des entwickelten Näherungsansatzes abgeschätzt. Hierbei zeigt sich eine gute baupraktische Übereinstimmung zwischen komplexen Berechnungen und dem vereinfachten Berechnungsansatz. Deformation Forecast of Prestressed and Non-Prestressed Concrete Members Comparative investigations have shown that the limitation of deformation, based on a permitted slenderness ratio as possible according to DIN 1045-1 for reinforced concrete elements, do not always achieve the desired success. An exact calculation of the structure deformation is absolutely necessary for prestressed components and in the case of a non-accomplished slenderness proof for reinforced concrete members. In this paper significant material influences of the deformation forecast will be discussed, proceeding from universal views of the component deformation proof. It will be clear, that an exact deformation calculation is only restricted possible. An approximation procedure for practical use to the forecast of deformations of reinforced and prestressed concrete structures will be formulated, afterwards. The accuracy of this developed approximation procedure will be estimated with the aid of comparative studies. At this, the results of the simplified formulation correlate well with the values of complex, numeric investigations in a range of practical use. [source]