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《Beton- und Stahlbetonbau》2018,113(4):307-317
Crack geometry in reinforced concrete construction – A modified view of the measurement and definition of crack width Cracks are part of everyday reality in reinforced concrete construction. Nevertheless, there is no standard for crack width measurements, but only for the determination of calculated values of the crack width. There is also no control of how the measured and calculated values have to be adjusted. A comparison between measured and calculated values is currently associated with larger scatters. The measuring methods used – optical measurement or displacement measurement – result in different measured values for the same crack. The displacement of the crack edge (distance measurement) is always slightly larger than the crack gap width (optically measured). This is due to plastic deformation of the crack ridge surfaces during crack formation with a strain of up to about 0.1 mm, which is detected during distance measurement but not during optical measurement. The two measured values are only compared with the crack width. A certain proportion of the scatter in the comparison between calculated and measured values is attributed to this difference. The formation of microcracks along the transfer length leads to deformations and a reduction of the crack width at the surface of the reinforcement steel. This leads to the proven changes in the crack width within the concrete covering, which have led to incorrect definitions of the calculated crack width. The differences in the measurement results have an effect on the calibration and prediction of the calculated values for small crack widths as well as the assumptions about the self‐healing probability. 相似文献
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Jaroslav Kohoutek Ngoc Linh Tran Carl‐Alexander Graubner 《Beton- und Stahlbetonbau》2014,109(9):606-617
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Josef Hegger Alexander Karakas Eberhard Pelke Udo Schlch 《Beton- und Stahlbetonbau》2010,105(6):390-398
Zur Formulierung einer Handlungsanweisung wurden in Teil I die geänderten Lastannahmen für Brücken nach DIN Fachbericht 101 mit den Belastungsklassen nach alten Normen verglichen und gezeigt, wie anhand aktueller Verkehrszahlen die Lastansätze modifiziert werden können. Der aktuelle Brückenbestand in Hessen wurde mit der Straßeninformationsbank (Teilprojekt Bauwerksdaten) ausgewertet, um Klassifizierungs‐ und Bewertungskriterien zu erarbeiten. Zur Beurteilung des Querkraftwiderstandes wurden die Grundlagen der Querkraftbemessung nach DIN 1045, DIN 4227, DIN Fachbericht 102 und aus der Literatur gegenübergestellt. In Teil II werden Verfahren zur nachträglichen Verstärkung von Querschnitten und Tragsystemen mit zu geringer Querkrafttragfähigkeit zusammengestellt. Des Weiteren werden verschiedene Varianten der Modellierung verglichen, die bei der linearelastischen Schnittgrößenermittlung nach der Finite‐Elemente‐ Methode verwendet werden. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse werden schließlich Empfehlungen für eine Handlungsanweisung zur Beurteilung querkraftgefährdeter Brückenbauwerke formuliert. Shear‐Vulnerability of Existing Pre‐Stressed Concrete Bridges In Part I, to formulate an operation directive the revised load assumptions for bridges of DIN Technical Report 101 are compared with the loading classes according to old standards and it is demonstrated, how the loading models can be modified based on actual traffic data. The current bridge asset in the Federal State of Hesse is evaluated using the “Road Information Database (Sub‐Project: Structural Data)” in order to work out classification and evaluation criteria. Regarding the assessment of the shear load‐bearing capacity the fundamentals of the shear load design models of DIN 1045, DIN 4227, DIN TR 102 and from the literature are compared. In Part II, the procedures for the subsequent strengthening of cross‐sections and structural systems with a low shear load‐bearing capacity are compiled. In addition, different types of finite element modelling are compared used for the calculation of the linear‐elastic internal forces. Finally, based on the findings recommendations are formulated for an operation directive in regard to the assessment of shear‐vulnerable bridges. 相似文献
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Thomas Braml Manfred Keuser Alexander Fischer Jürgen Schnell 《Beton- und Stahlbetonbau》2009,104(12):798-812
Probabilistische Berechnungsverfahren gewinnen im Bauingenieurwesen immer mehr an Bedeutung. Die Probabilistik wird sowohl zur Kalibrierung von Teilsicherheitsbeiwerten des semiprobabilistischen Sicherheitskonzepts der aktuellen Normengeneration als auch im Rahmen von Tragfähigkeitsbewertungen bestehender Bauten eingesetzt. Für biegebeanspruchte Stahlbetonbauteile kann die Grenzzustandsfunktion für Tragwerksversagen aufgrund eines klaren mechanischen Tragmodells eindeutig angegeben werden. Im Gegensatz hierzu gibt es bei der Formulierung des mechanischen Modells des Querkraftabtrags bisher noch große Unsicherheiten. Der nachfolgende Beitrag beschäftigt sich mit der Zuverlässigkeit von querkraftbeanspruchten Bauteilen im Hochbau und soll als Hilfestellung zur Wahl geeigneter statistischer Kenngrößen der Modellunsicherheiten für probabilistische Berechnungen verstanden werden. Die vorgeschlagenen Kenngrößen wurden aus umfangreichen Parameterstudien im Hinblick auf das Zielzuverlässigkeitsniveau gewählt. Reliability Assessment of Existing Structures subjected to Shear Force Probabilistic analyses are becoming more and more important in civil engineering. Probabilistics can be used for the calibration of partial safety factors of the semi probabilistic safety concept of current codes as well as in the context of sustainability evaluations of existing buildings. For reinforced concrete components subjected to bending, the limit state function for structural failure can be specified clearly because of a well‐defined mechanical model. By contrast, for the formulation of the mechanical model of shear carrying capacity there are still large uncertainties. The following article deals with the reliability of components in building structures subjected to shear force and should be understood as a support selecting appropriate statistical parameters of model uncertainties for probabilistic calculations. The proposed statistic parameters of model uncertainties were selected out of extensive parameter studies in view of the target reliability level. 相似文献
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Marcin Abramski Andrej Albert Karsten Pfeffer Jürgen Schnell 《Beton- und Stahlbetonbau》2010,105(6):349-361
Massive Flachdecken erweisen sich in Hoch‐ und Industriebau häufig als insgesamt überlegenes Deckensystem. Die hohe Eigenlast dieser Decken kann ihren Anwendungsbereich jedoch einschränken. Eine sinnvolle Abhilfe schafft dann die Integration von Hohlkörpern in der neutralen Zone, weil hierdurch eine spürbare Gewichtsreduktion eintritt. Neben der Eigenlast wird auch der Verbrauch der unter ökologischen Gesichtspunkten wesentlichen Ressourcen Betonstahl und Zement deutlich verringert. Die Hohlräume beeinflussen vor allem die Querkrafttragfähigkeit solcher Decken. Vier Versuchsserien, die mit kugelförmigen Hohlkörperdecken des Systems “cobiax” durchgeführt wurden, werden in diesem Beitrag beschrieben. Aus den Versuchen wird ein Abminderungsfaktor zur Beschreibung des Querkrafttragverhaltens abgeleitet, der auch in die kürzlich erteilte allgemeine bauaufsichtliche Zulassung des Deckensystems eingegangen ist. Die Nachrechnung der Versuche mit der Finite‐Elemente‐Methode zeigt eine gute Übereinstimmung von Numerik und Experiment, so dass in der Weiterentwicklung Parameterstudien auf dieser Grundlage zur Ergänzung von Versuchen hilfreich sein werden. Experimental and Numerical Investigation of the Bearing Behaviour of Hollow Core Slabs Massive flat slabs have proven to be the most appropriate ceiling system for structural and industrial engineering. However the high dead load of these slabs might reduce their field of application. This problem can be solved by void formers that are placed in the neutral zone. These block‐outs cause a noticeable reduction of weight. Furthermore, the masses of ecologically important resources like reinforcement steel and cement can be reduced as well. The shear bearing capacity is significantly influenced by these block‐outs. This article describes four test series with spherical void former floors of the system “cobiax”. A reduction factor for the shear bearing capacity is derived from these tests. That factor was also introduced in the technical approval for this slab system which has been issued recently. A comparison to a calculation with the finite element method shows that the numerical results and the results of the tests are quite similar. In future research, parameter studies based on the finite element method might be helpful additional to further tests. 相似文献
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Viktor Sigrist 《Beton- und Stahlbetonbau》2009,104(4):200-206
Codes in Structural Engineering In structural engineering codes are of essential importance. Codes have to represent accepted rules as well as the state of the art in science and technology and they provide a basis for the communication between all involved professionals. In codes of the future all procedural steps of planning have to be included – design, execution, service, conservation and dismantlement – and an integral approach to safety and quality has to be adopted. In comparison to present codes, the technical breadth and the level of detail will increase. Nonetheless, the overall aim of code writers shall be to come up with regulations that are easy to understand and to apply. Codes of the future have to (re‐)gain their significance and acceptance. 相似文献
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Mit der zu erwartenden Einführung der Richtlinie “Stahlfaserbeton” des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) entsteht für den Verbundwerkstoff Stahlfaserbeton ein neues, breites Spektrum an zusätzlichen Anwendungsmöglichkeiten. Durch die Wirkung der Fasern im Beton können nach Überschreitung der Betonzugfestigkeit nennenswerte Kräfte zwischen den Rissufern übertragen und bei der rechnerischen Erfassung des Tragverhaltens berücksichtigt werden. Im Aufsatz werden Vorgehensweisen, Hilfsmittel und ein auf Tabellenkalkulationen und Optimierungsmethoden basierendes Programm zur Biegebemessung und Verformungsabschätzung von Querschnitten und Systemen aus Stahlfaserbeton und stahlfaserverstärktem Stahlbeton entwickelt. Grundlage sind die bekannten Bemessungsansätze und ‐hilfsmittel für Stahlbetonquerschnitte. Die Anwendung der Hilfsmittel – auch für Verformungsabschätzungen auf Basis nichtlinearer Verfahren – zeigen zwei Beispiele. Structural Elements of Steel Fibre Reinforced Concrete with or without Bar Reinforcement Tools for Design and Deflection Estimations according to the Guideline “Stahlfaserbeton” by DAfStb The expected release of the guideline “Stahlfaserbeton” by ‘German Committee for Reinforced Concrete’ (DAfStb) offers a wide application range for the composite material steel fibre reinforced concrete (SFRC). Due to additional steel fibres in concrete considerable tension forces can be transferred between crack edges after reaching plain concrete's tensile strength. These forces can be accounted for in calculation of load bearing capacity. Adapted from common design methods and tools for plain reinforced concrete new procedures, tools and a computer application – based on spreadsheet analysis and optimisation methods – for SFRC are presented in this article. These allow for both bending design as well as deflection estimation of crosssections and structural systems made of SFRC with and without additional rebars. Their application – also in case of deflection estimation using non‐linear methods – is demonstrated in two elaborated examples. 相似文献
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The Bearing Capacity of Single Columns according to Eurocode 2 with Regard to the Method based on Nominal Stiffness Within the context of European harmonization the general rules and execution for concrete constructions are documented in Eurocode 2. The calculation of structures with axial loads can be made either based on approximation procedures or based on the general method of non‐linear 2nd order analysis. A set of calculations of isolated members will demonstrate the influence of the material, of the slenderness and of the eccentricity of the axial force. The results are compared with one another in a critical discussion. 相似文献
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Strut‐and‐Tie Models and Concentrated Loading according to DIN 1045‐1 and Eurocode 2 – Modelling and Application Strut‐and‐tie models are efficient tools for the demonstration of load‐bearing characteristics and for the design of reinforced and prestressed concrete structures. The illustration and determination of so called D‐regions is one of the most common areas of application. Another related problem is concentrated loading. In comparison to bending or shear design, the standards DIN 1045‐1 and Eurocode 2 (DIN EN 1992‐1‐1) provide only limited requirements and information for application of strut‐and‐tie models and concentrated loading problems. In praxis, the Engineer has to find possible solutions on basis of the principles given in the standards. The following paper compares the basic information of DIN 1045‐1 and Eurocodes 2 (DIN EN 1992‐1‐1) concerning strut‐and‐tie‐models and concentrated loading problems and gives additional proposals for certain application issues. 相似文献