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Ultra High Performance Concrete (ultra + high_performance_concrete)
Selected AbstractsKnotengestaltung hybrider Fachwerkkonstruktionen , Entwicklung neuartiger Tragwerkskonzepte unter Verwendung von Ultrahochleistungsbeton (UHFB)BAUTECHNIK, Issue 5 2006Nguyen Viet Tue Prof. Dr.-Ing. habil. Fachwerkkonstruktionen zählen zu den leistungsfähigsten raumbildenden Strukturen der Baugeschichte. Rein normalkraftbeanspruchte Bauteile zeichnen sich vor allem durch minimalen Werkstoffaufwand aus. Die Einsatzgebiete von Fachwerken sind so vielgestaltig wie deren Ausführungsformen selbst. Gerade in den letzten Jahren gewinnen Fachwerkkonstruktionen z. B. beim Bau transparenter Hochhäuser oder für Stadien und Veranstaltungsarenen und vereinzelt auch wieder im Brückenbau, verstärkt an Bedeutung. Mit finanzieller Unterstützung der Bilfinger | Berger AG wurde an der Universität Leipzig ein stabförmiges Verbundbauteil aus einem stahlummantelten ultrahochfesten Beton entwickelt. Das neue Tragelement kennzeichnet sich durch seine hohe Tragfähigkeit unter Druckbeanspruchung sowie großer Duktilität. Dieser hybride Verbundstab stellt, einschließlich einer innovativen Knotenlösung, eine sinnvolle, wirtschaftliche und vor allem architektonisch ansprechende Alternative zu den herkömmlich konstruierten Fachwerken, dar. In diesem Beitrag wird über die Besonderheiten dieser Konstruktionsform sowie über die Entwicklung geeigneter Knoten berichtet. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) Design of joints for hybrid truss structures. Truss constructions belong to the most efficient spatial structures in building history. Purely longitudinal stressed members are characterized by a minimum material expense. The application areas of truss members are as multiform as their embodiment. Recently, truss constructions increase importance due to their application within transparent tall buildings, stages, arenas, bridges etc. With the financial support of Bilfinger | Berger AG, at the University of Leipzig a bar-shaped composite member was developed using a steel-encased Ultra High Performance Concrete (UHPC). This new structural member is distinguished by its high load carrying capacity under compression stress as well as high ductility. Including an innovative joint solution, this hybrid composite bar is a reasonable, economic, and above all, an architectural appealing alternative to a conventionally designed truss structure. In the following contribution, some features of this member and the development of appropriate joints are described. [source] Hochdynamische Materialeigenschaften von Ultrahochleistungsbeton (UHPC)BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 11 2009Markus Nöldgen Dipl.-Ing. Baustoffe; Versuche; Dynamische Einwirkungen Abstract Der vorliegende Bericht liefert einen Beitrag zur Werkstoffbeschreibung von Ultrahochleistungsbetonen unter hochdynamischer Belastung. Grundlage für die Ermittlung der Werkstoffeigenschaften ist eine Hopkinson-Bar Versuchsreihe, die Werte für die dynamische Zugfestigkeit, den dynamischen E-Modul und die dynamische Bruchenergie unter Dehnraten von 102 · s,1 liefert. Ein Vergleich mit den Ergebnissen dieser Parameter für Normalbeton und hochfesten Betonen ermöglicht eine Einordnung des Ultrahochleistungsbetons in etablierte Ansätze und Berechnungsvorschriften und liefert einen Bewertungsansatz für die maßgebenden mechanischen Vorgänge. Unter Einbeziehung der Bruchenergie und der Spannungs-Rissöffnungs-Beziehung für UHPC in das RHT-Betonmodell werden Hydrocode Simulationen durchgeführt, die den Versuch am Hopkinson-Bar adäquat abbilden können. Material Properties of Ultra High Performance Concrete (UHPC) at High Strain Rates The presented paper is a contribution to the material description of Ultra High Performance Concrete (UHPC) under high-speed dynamical loading conditions. Based on a series of Hopkinson-Bar experiments dynamical material parameters such as the Tensile Strength, Young's Modulus and Fracture Energy are derived at high strain rates of 102 · s,1. A comparison with the results of these parameters for normal and high strength concrete leads to a qualitative and quantitative evaluation of UHPC at high strain rates. With the extension of the established RHT material model for UHPC by the material's Fracture Energy and Stress-Crack-Opening-Relation the Hopkinson-Bar experiments are simulated appropriately. [source] Experimentelle Untersuchungen zum Schubtragverhalten dünner Scheiben aus Ultrahochfestem Beton,BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 9 2009Julia 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] Stoffliche und konstruktionsbezogene Besonderheiten beim Einsatz von UHFB im Brückenbau am Beispiel von drei PilotprojektenBETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 9 2009Michael Reichel Dipl.-Ing. Brückenbau; Entwurf und Konstruktion Abstract Seit 1997 wurden weltweit ca. 30 Brücken aus UHFB (Ultrahochfester Beton) gebaut. Wegen der hohen Leistungsfähigkeit von UHFB, vor allem in Bezug auf seine Festigkeits- und Dauerhaftigkeitseigenschaften, ist er geradezu prädestiniert für Ingenieurbauwerke und damit auch für Brücken. Übliche Konstruktionsprinzipien des Betonbaus lassen sich jedoch nicht einfach auf den neuen Werkstoff übertragen. Die konsequente Einbeziehung der Eigenschaften und Besonderheiten des neuen Werkstoffes sowie die Berücksichtigung der Forderungen der Nachhaltigkeit führen zu filigranen, modularen und flexiblen Bauweisen, die sich ihrem Konstruktionsprinzip nach zwischen Beton- und Stahlkonstruktionen einordnen lassen. Bei Betrachtung der gesamten Lebenszykluskosten sind mit solchen Bauweisen wirtschaftliche Bauwerke mit eminentem Nutzen für die Volkswirtschaft möglich. Nach einer allgemeinen Betrachtung werden anhand der Erfahrungen bei Konstruktion, Bemessung und Ausführung von drei verschiedenen Pilotprojekten in Österreich die Besonderheiten und neuen Erkenntnisse beispielhaft erläutert. Special Features of Material and Structure in the Application of UHPC for Bridge Construction exemplified by three Pilot Projects Since 1997 nearly 30 bridges have been built worldwide using UHPC (Ultra High Performance Concrete). Due to the high performance of UHPC, especially owing to its strength and durability properties, this material is predestined for engineering structures and as a result also for bridges. Common design philosophies in concrete construction can not easily be adapted to this new material. The consistent incorporation of the properties and special features of this new material as well as the demands for sustainability lead to filigree, flexible and modular buildings. Therefore the design philosophy can be classified between concrete and steel constructions. Considering the complete life-cycle costs, such constructions permit economical buildings with an eminent benefit for the national economy. After general consideration, the special properties and the new insights gained are exemplified based on experiences during construction, dimensioning and implementation of three different pilot projects in Austria. [source] Rissbildung von biegebeanspruchten Bauteilen aus Ultrahochfestem FaserbetonBETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 9 2009Günter Heinzle Dipl.-Ing. Versuche; Berechnungs- und Bemessungsverfahren Abstract Das Konstruieren und Bemessen von Bauwerken aus faserbewehrtem UHPC erfordert sehr detailliertes Wissen über das Zugtragverhalten von Faserbeton. Es ist beeinflusst von der Fasergeometrie, der Fasermenge, der Schubverbundfestigkeit zwischen Faser und Matrix, der Matrixfestigkeit, dem Schwinden und der Faserorientierung. Leutbecher beschreibt ein Modell für reine Zugbeanspruchungen, indem all diese Parameter Eingang finden. Im hier vorliegenden Artikel wird dieses Modell für Biegebeanspruchungen erweitert und anhand von Biegeversuchen an Platten aus UHPC verifiziert. Dabei werden sowohl Faserbewehrung als auch konventionelle Stabbewehrung berücksichtigt. Crack Formation of Flexural Members made of UHPFRC For the design and planning of buildings made of fibre reinforced ultra high performance concrete one needs very detailed knowhow about the tensile carrying behaviour of fibrated concrete. It is affected by various parameters such as the fibre geometry, the content of fibres, the bond strength between fibre and binder matrix, the strength of the matrix, the shrinkage of the concrete and the orientation of the fibres. All these parameters are considered in a theoretical model for UHPFRC under tension (Leutbecher). In the paper presented here the range of validity of this model is extended to bending stress. Experimental investigations on UHPC-plates under bending complete and verify the theoretical results. The tests cover fibre reinforcement as well as conventional passive reinforcement. [source] | ||||||||||