Key words
(German)
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Kunstbauten, Fahrbahnplatten, Biegung, Querkraft, Tragsicherheit, Ermüdung, Verstärkung, Textilbeton, Bemessungsgrundlagen
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Key words
(English)
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Civil engineering works, deck slabs, flexure, shear, structural safety, fatigue, strengthening, textile reinforced concrete, basis of design
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Short description
(German)
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Fahrbahnplatten bestehender Strassenbrücken müssen gelegentlich verstärkt werden. Dafür hat sich wegen des geringen Zusatzgewichts die Verwendung von Klebebewehrungen weitgehend etabliert. Diese Verstärkungsmethode weist jedoch einige Nachteile auf: aufwendiges Vorbereiten des Betonuntergrunds, Vorbereiten und Aufbringen des Klebers, Ausfall bei Brand und damit Limitierung des möglichen Verstärkungsgrads etc. Diese Nachteile können mit gitterbewehrtem Feinkornbeton oder sog. Textilbeton weitgehend eliminiert werden.
Insbesondere in Deutschland und den USA, aber auch in der Schweiz, werden seit 20-25 Jahren eine grosse Zahl an experimentellen und theoretischen Arbeiten zu diesem neuen Baustoff abgewickelt, welche verschiedene Aspekte des Tragverhaltens oder von statisch relevanten Details (z.B. Endverankerungen) beleuchten. Die wesentlichen Erkenntnisse aus dieser Forschung sollen gezielt für die Anwendung von Textilbeton zur Verstärkung von Fahrbahnplatten aufgearbeitet, ihre Einpassung ins Schweizer Regelwerk und weitere national übliche planerische Gepflogenheiten aufgezeigt und daraus praxsinahe Bemessungsrichtlinien abgeleitet werden.
Dazu soll generell auf den Bemessungs- und Konstruktionsprinzipien des Betonbaus und für Klebebewehrungen abgestellt werden. Dazu wird, basierend auf der verfügbaren Fachliteratur über die Verstärkung von Betonplatten mit Textilbeton, deren Übertragung oder Anpassung auf die relevanten Nachweise von textilbetonverstärkten Platten geprüft und beurteilt, mittels eigenen Kalibrierungen und Nachrechnungen sowie im statistischen Vergleich zu bereits vorhandenen und in eigenen Studienarbeiten generierten experimentellen Ergebnissen.
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Short description
(English)
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Occasionally, deck slabs of civil engineering works have to be strengthened. A well-established method to do so is applying adhesively bonded reinforcement, also due to its very limited structural weight increase. However, this strengthening method shows several disadvantages: laborious preparation of the concrete substrate, preparation and application of the adhesive, failure in the case of fire limiting the possible load-bearing capacity increase etc. These disadvantages are largely eliminated with textile reinforced concrete a.k.a. fiber-reinforced cementitious matrix.
In Germany and the USA, in particular, but also in Switzerland, a significant number of experimental and theoretical research works on this new construction material have been performed in the last 20-25 years, investigating different aspects of the load-bearing behavior or relevant structural details (e.g. end anchorages). The main findings from these researches shall be purposefully reviewed for the application of textile reinforced concrete for strengthening deck slabs of civil engineering works. The possible fit into Swiss structural engineering customs and standards shall be shown, and practical guidelines for structural design shall be developed. In doing so, the applicability or necessary adaptation, respectively, of design principles of structural concrete and externally bonded reinforcement to all relevant structural verifications of deck slabs strengthened with textile reinforced concrete shall be evaluated, using own calibrations and recalculations as well as in statistical comparisons to existing and new experimental results, generated in the frame work of study projects.
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Project aims
(German)
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Mit Textilbeton steht ein verhältnismässig neuer Baustoff zur Verstärkung von Kunstbauten zur Verfügung, insbesondere zur Erhöhung von Biege-, Querkraft- und Ermüdungswiderstand von Stahlbetonplatten. Im Projekt soll die mögliche Einpassung dieser Verstärkungsmethode in Schweizer Gepflogenheiten und Regelwerke hinsichtlich Tragwerksanalyse und Bemessung aufgezeigt werden. Den Projektverantwort- lichen sollen damit praxisnahe Grundlagen für Bemessung und konstruktive Durchbildung solcher Verstärkungsschichten zur Verfügung gestellt werden. Allfällige Kenntnislücken für die spezifische Anwendung von Textilbetonverstärkungen auf Fahrbahnplatten sollen identifiziert und allfällige weitere Forschungsbedürfnisse formuliert werden. Die Projektresultate sollen zudem den Bestrebungen der Arbeitsgruppe "Textilbeton" der NK SIA 262 zugutekommen.
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Project aims
(English)
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Textile reinforced concrete is a relatively new construction material for strengthening civil engineering works, particularly for increasing flexural, shear and fatigue strength of deck slabs. In the project, the possible fit of this strengthening method into Swiss structural engineering customs and standards reg. structural analysis and dimensioning shall be pointed out.
The concerned structural engineers shall thereby be provided with a practical basis for structural design and detailing of such strengthening layers. Lack of knowledge for the specific application of textile reinforced concrete for strengthening concrete deck slabs of civil engineering works shall be identified and potential research needs shall be formulated. The results of the project shall further contribute to attaining the objectives of the task group "textile reinforced concrete" of NK SIA 262.
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Berichtsnummer
(German)
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702
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