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Structural Concrete (structural + concrete)

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Selected Abstracts

Experimentelle Untersuchungen zum Schubtragverhalten dünner Scheiben aus Ultrahochfestem Beton,

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 9 2009
Julia Heidrich Dipl.-Ing.
Versuche; Baustoffe Abstract Ultrahochfester Beton ist ein Baustoff mit herausragenden mechanischen Eigenschaften. Weit gespannte Brückentragwerke mit schlanken Stegen aus Ultrahochfestem Beton sind denkbar. Dadurch kann Eigengewicht und Material gespart werden. Die Lebensdauer der Brücken würde aufgrund der Widerstandsfähigkeit gegen mechanische und chemische Einflüsse steigen. Die Zug- und die Druckfestigkeit wurden inzwischen in einigen Forschungsarbeiten untersucht. Demgegenüber gibt es noch kaum Erkenntnisse zum Schubtragverhalten. Auch existieren noch keine Normen oder Vorschriften dazu. Eine Arbeit am Institut für Betonbau der TU-Graz befasst sich mit der Schubtragfähigkeit von schlanken, nicht beulgefährdeten Scheiben aus Ultrahochfestem Beton. Shear Carrying Capacity of Ultra High Performance Concrete Ultra High Performance Concrete is a building material with fantastic mechanical properties. Slender, durable Bridges with large spans and thin webs are imaginable. The life cycle will increase because of the chemical and mechanical resistance. The tension and compression strength are well investigated, but there are less investigations about the shear carrying capacity. One research work at the Institute for Structural Concrete of Graz University of Technology deals with the shear carrying capacity of thin Panels without buckling risk. [source]

Das Druckgurtmodell für Stahlbetonbauteile

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 8 2009
Der nachfolgende Beitrag erscheint aus Anlass des 60.
Berechnungs- und Bemessungsverfahren; Versuche Abstract In den vergangenen Jahren wurden verschiedene auf die Bemessung von Stahl- und Spannbetonbauteilen ausgerichtete theoretische Modelle entwickelt. Heute stehen das Zuggurtmodell, das Modell der gerissenen (Steg-)Scheibe und das Druckgurtmodell zur Verfügung, auf deren Grundlage Verformungsverhalten und Tragwiderstände umfassend beurteilt werden können. Auf das Druckgurtmodell wird im vorliegenden Beitrag detailliert eingegangen. Es berücksichtigt die Festigkeits- und Duktilitätssteigerung durch eine Umschnürungsbewehrung sowie die bruchmechanisch begründete Entfestigung des Betons und die damit einhergehende Verformungslokalisierung. Auf der Grundlage neuerer Versuchsergebnisse können für die komplexen Interdependenzen zwischen diesen Effekten plausible Beziehungen angegeben werden. Die mithilfe des Druckgurtmodells gewonnenen Erkenntnisse sind für die Baupraxis von Bedeutung: Das Verhalten von auf Druck beanspruchten Bauteilen (z. B. Druckplatten von Brückenquerschnitten, Stützen) lässt sich zuverlässig erfassen; darüber hinaus ergeben sich wichtige Hinweise für die konstruktive Durchbildung. Compression Chord Model for Structural Concrete In recent years, several theoretical models have been developed with the scope on the design of reinforced and prestressed concrete structures. Today, the tension chord model, the cracked membrane model and the compression chord model are available, with which the deformation behaviour as well as ultimate loads can be determined. In the present contribution the compression chord model is discussed in detail. The model takes the increase of strength and ductility due to a confining reinforcement into account and considers the softening as well as the localisation of deformations accompanying the fracture of concrete. On the basis of new test results plausible relations for the complex interdependencies between these effects are found. The results of the compression chord model are relevant for practical applications: The behaviour of compressed members (e.g. in bridge girders or columns) can be assessed reliably; moreover, hints for the detailing of reinforcement can be deduced. [source]

Multiobjective Optimization of Concrete Frames by Simulated Annealing

COMPUTER-AIDED CIVIL AND INFRASTRUCTURE ENGINEERING, Issue 8 2008
Ignacio Paya
The evaluation of solutions follows the Spanish Code for structural concrete. The methodology was applied to a symmetrical building frame with two bays and four floors. This example has 77 design variables. Pareto results of the MOSA algorithm indicate that more practical, more constructable, more sustainable, and safer solutions than the lowest cost solution are available at a cost increment acceptable in practice. Results Ns -SMOSA1 and Ns -SMOSA2 of the cost versus constructability Pareto front are finally recommended because they are especially good in terms of cost, constructability, and environmental impact. Further, the methodology proposed will help structural engineers to enhance their designs of building frames. [source]

Analysis of the behaviour of the structural concrete after the fire at the Windsor Building in Madrid

FIRE AND MATERIALS, Issue 2 2010
E. Menéndez
Abstract The analysis of the concrete subjected to high temperatures is usually undertaken by means of tests specifically designed and carried out in the laboratory, or by using theoretical approaches using standardized curves for theoretical fires. An analysis by different techniques has been carried out on structural concrete to real fire of Windsor Building in Madrid, which was severally damaged by a fire in 2005. These techniques are X-ray diffraction, differential thermal and thermogravimetric analysis and backscattered electron microscopy with dispersive X-ray microanalysis. Samples of the concrete were taken from different floors in the building and analyses were carried out at different depths starting from the surface exposed to the fire itself. The analysis allows the damaged area to be limited as well as situating the 500,C isotherm in the concrete element. In accordance with the results obtained, the damage is limited to just a few centimeters from the surface exposed to the fire itself, in spite of its prolonged exposure to the fire. This would justify that the concrete has demonstrated a suitable resistant behaviour. Likewise, it can be deduced from the results obtained that the fire, to which the concrete was subjected, can be qualified as severe. Also, these results can confirm that the calculation hypothesis in the project is correct in relation to the fire resistance exigencies of the concrete. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd. [source]

Zur Momentenumlagerung in Elementdecken mit Gitterträgern

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 12 2006
Rüdiger Beutel Dr.-Ing.
Elementdecken aus vorgefertigten Stahlbetonplatten mit Gitterträgern und aufbetonierter Ortbetonschicht werden bei einem zusätzlichen Nachweis der Verbundfuge wie Ortbetondecken bemessen. Während nichtlineare und plastische Bemessungsverfahren in bauaufsichtlichen Zulassungen für Gitterträger derzeit aufgrund mangelnder Erfahrung ausgeschlossen sind, ist eine lineare Schnittgrößenermittlung mit nachträglicher begrenzter Momentenumlagerung wie bei Ortbetondecken möglich. Für Momentenumlagerungen von 30% muß nach DIN 1045-1 hochduktiler Betonstahl für die Biegezugbewehrung verwendet werden. Wenngleich DIN 1045-1 hierbei normalduktilen Betonstahl für Gitterträger nicht ausschließt, ist die notwendige Rotationsfähigkeit sicherzustellen. Vier Versuche am Institut für Massivbau der RWTH Aachen haben gezeigt, daß auch mit Gitterträgern aus normalduktilem Betonstahl große plastische Rotationen möglich sind, ohne daß eine Reduktion der Querkrafttragfähigkeit festzustellen war. Moment Redistribution in Precast Plates with Lattice Girders Semi precast slabs consist of precast plates with lattice girders and an in-situ concrete topping. The structural behaviour is nearly equivalent to monolithic slabs. However, the shear capacity at the interface between precast element and concrete topping has to design thoroughly. Although technical approvals of lattice girders do not allow non-linear analysis due to insufficient experience, a linear elastic analysis with limited moment redistribution is permitted. For a moment redistribution of 30% the use of class B (high ductility) reinforcement is required according to DIN 1045-1. Hereby, a sufficient rotation capacity has to be ensured for both bending reinforcement and lattice girder, too. Beam tests with lattice girders of class A (normal ductility) reinforcing steel have performed at the institute of structural concrete at RWTH Aachen University revealed high plastic rotations without reducing the shear capacity. [source]