Title: Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Einleitung von Zugkräften in dünnwandige Betonbauteile
Other Titles: Experimental and numerical investigations on the transmission of tension forces into thin-walled concrete elements
Language: Deutsch
Authors: Schalk, Michael 
Qualification level: Diploma
Advisor: Kollegger, Johann 
Assisting Advisor: Gaßner, Kerstin 
Issue Date: 2020
Number of Pages: 154
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Der Forschungsbereich Stahlbeton- und Massivbau am Institut für Tragkonstruktionen der Technischen Universität Wien hat ein neues Verfahren zur Errichtung von Fahrbahnplatten von Brücken entwickelt. Dieses Verfahren kombiniert die Vorteile einer Ortbetonbauweise in Bezug auf seine fugenlose Ausbildung mit den Vorteilen von Fertigteilen. Eine deutliche Bauzeitreduzierung ist dabei möglich. Bei diesem Bauverfahren werden Halbfertigteilplatten mittels einer Aufbetonschicht auf einem Montageplatz verbunden. Ein spezieller Wagen transportiert diese Platten zum finalen Einbauort. Dort entsteht mit einer weiteren Aufbetonschicht der fertige Querschnitt der Fahrbahnplatte. Damit die Platten zum Einbauort transportiert werden können,sind Abhängepunkte erforderlich. Ein Abhängepunkt bewirkt in der Platte beim Transport und Betonieren ein Durchstanzproblem. Diese Diplomarbeit handelt von dieser Durchstanzproblematik.Es werden verschiedene Ausführungsvarianten des Abhängepunktes untersucht. Nebenexperimentellen Untersuchungen zur Ermittlung der Bruchlast dienen numerische Berechnungenals Unterstützung des Verständnisses.Am Beginn dieser Arbeit werden die Grundprinzipien der Finite-Elemente-Methode sowie nichtlinearen Berechnungsmethoden erläutert. Diese Grundprinzipien kommen bei den numerischen Untersuchungen zur Anwendung.Es wurden reale Bauteilversuche in unterschiedlichen Variationen zur Ermittlung der Bruchlast durchgeführt. Die Variationen betreffen vor allem den Bewehrungsgrad und die Anordnung der Lasteinleitungsplatte. Diese experimentellen Untersuchungen werden ausführlich beschrieben und ihre Ergebnisse analysiert. Eine Umrechnung auf Bemessungswerte wird ebenfalls durchgeführt.Im Anschluss wurden mit der Software ATENA numerische Modelle für alle Versuche erstellt.Diese Software wurde für die nichtlineare Analyse von Beton- und Stahlbetonbauteilen entwickelt.Anhand der experimentellen Ergebnisse einer Versuchsreihe wurde das numerische Modell einesVersuchs kalibriert. Die Kalibrierung wurde auf die numerischen Modelle aller anderen Versuche übertragen. Die Ergebnisse der numerischen Berechnungen werden analysiert und es erfolgt ein Vergleich mit den experimentellen Untersuchungen.Abschließend werden die Schlussfolgerungen für das neue Bauverfahren gezogen. Anhand der Erkenntnisse aus den Untersuchungen wird ein Vergleich der verschiedenen Ausführungsvarianten des Abhängepunktes gezogen.

The Department of Structural Concrete of TU Wien developed a new construction method for building deck slabs of bridges. The new method combines the advantage of in-situ concrete with regard to a jointless design with the advantages of prefabricated elements. A clear reduction of construction time is possible. Partial-depth precast elements are connected at an assembly area with an additional concrete layer. A special carriage transports these elements to the installationsite at the bridge. Finally a second concrete layer is added. In order to transport all these elements, supports are needed. A support creates a punching problem during transportation and concreting. This punching problem is content of this diploma thesis. Different variants of this support are investigated. Beside experimental investigations, numerical calculations should help to understand the punching problem.In the first chapter of this thesis the principles of the finite-element-method and the methods of nonlinear calculations are explained. These principles are applied in the numerical calculations.Real experiments were executed in different variations to determine the failure loads. Variations concerned especially different amounts of reinforcement and positions of the load applicationplate. These experimental investigations are described and the results are analysed. Furthermore,the failure loads are converted to design loads.Subsequently numerical models are created with the software ATENA. This software was developed for nonlinear analysis of reinforced concrete structures. With the results of the experimental investigations of one experiment the numerical model was calibrated. This calibration was transferred to the numerical calculations of all other experiments. The results of the numerical calculations are analysed and a comparison to the experimental investigations is drawn.Finally the conclusions for the new construction method are drawn. With the key findings ofthe investigations, the different variants of the support are compared.
Keywords: Einleitung; Zugkräfte; dünnwandige Betonbauteile
transmission; tension forces; thin-walled concrete elements
URI: https://doi.org/10.34726/hss.2020.59915
http://hdl.handle.net/20.500.12708/15131
DOI: 10.34726/hss.2020.59915
Library ID: AC15677237
Organisation: E212 - Institut für Tragkonstruktionen 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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