There are various approaches available for the durability design of non-metallic reinforcement in concrete, such are ACI 440.1R-15, BISE-99, CHBDC-07, NS3473-98, and JSCE-97.These available design approaches are very general and consolidate all effects into a single factor for each type of Fiber Reinforced Polymer (FRP) material depending on the type of fiber, which does not actually resemble the real concrete service life. Thus, more reliable design approaches are in need and have been developed in recent years which tried to simulate real-life conditions. They provide safety factors by not only considering the type of fiber, but also the moisture conditions, temperature conditions, diameter of the bar, and service life of the structure. Such design approaches need to be considered in the standards that can be applied in the concrete design context. This study was a part of my master’s thesis.

A mechanical testing device was developed for testing the behavior of mineral-bonded composites under impact shear loading. The device is based on the well-known double shear specimen configuration and was designed to be used in a gravity split-Hopkinson tension bar (SHTB), enabling shear testing at high loading rates. In this work, results from impact shear testing performed on a normal cementitious matrix (NSM) and strain-hardening cement-based composites (SHCC) tested by means of the new device are presented and discussed. Failure behavior and fracture modes are analyzed using optical measurements and digital image correlation (DIC).

Um Lebewesen oder Bauwerke vor Impakteinwirkungen zu schützen, können die unterschiedlichsten Herangehensweisen angewandt werden. Es kann beispielsweise Energie durch innere Reibung, plastische Verformung oder Abfederung absorbiert oder umgelenkt werden. Möglichkeiten der Umsetzung sind lose Schüttungen, die beispielsweise im Fall von Steinschlagschutzgalerien eingesetzt werden, oder geschichtete Aufbauten, wie sie zum Beispiel für Personenrüstungen zum Einsatz kommen. Letztere sind sowohl in der Natur als auch in der Technik oft zu finden und dienen als Grundlage für die nachfolgend entworfenen Schutzkonstruktionen, die sich aus mineralisch gebundenen Kompositen zusammensetzen. Sie sollen in der Lage sein, Stahlbetonkonstruktionen vor Impakteinwirkungen zu schützen. Zunächst wurden die Eigenschaften der verwendeten Materialien unter statischen und dynamischen Lasten untersucht. Anschließend wurden mehrlagige Dämpfungsschichtaufbauten auf Stahlbetonbauteile aufgebracht, um das Dämpfungsverhalten in größerem Maßstab in Fallturmversuchen zu charakterisieren.

Im Rahmen der beschriebenen Arbeit erfolgt die experimentelle Untersuchung von nachträglich an Stahlbetonplatten aufgetragenen Verstärkungsschichten, die einer Impaktbelastung ausgesetzt werden. Die Grundlage hierfür bilden drei verschieden bewehrte Testserien, welche anhand eines entwickelten Versuchsschemas geprüft werden. Zielstellung ist die Quantifizierung der Leistungsfähigkeit rückseitig applizierter Verstärkungen sowie die Weiterentwicklung einer bereits existierenden Schädigungsbeschreibung und eines analytischen bzw. numerischen Modells.

Im vorliegenden Beitrag werden die prognostizierten Verformungen gemäß der Materialmodelle des fib Model Code 2010 sowie der DIN EN 1992-1-1:2011 realen Messdaten gegenübergestellt, die über einen Zeitraum von mehr als 12 Jahren an einer großen Talbrücke erfasst wurden. Die numerischen Berechnungen zeigen, dass sich die Stoffgesetze deutlich in ihrer Höhe und dem zeitlichen Verlauf der prognostizierten viskosen Betonverformungen unterscheiden. Die höchste Übereinstimmung mit den Messdaten wiesen die Stoffgesetze des EC 2 auf.

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Modellierung der Torsionstragfähigkeit segmentierter Betontürme auf Basis der Wölbtheorie dünnwandiger Stäbe. Ziel ist die wirklichkeitsnahe Abbildung des Tragverhaltens und die Entwicklung eines Ingenieurmodells, das dem praktischen Anwender stets die Kontrolle über sein Handeln bewahrt und die Resultate ohne gesonderten Interpretationsbedarf als Bewertungsgrundlage ansetzt. Auf der Grundlage von mechanischen Modellvorstellungen und nichtlinearen numerischen Untersuchungen wird die sukzessive Entwicklung eines ingenieurmäßigen Ansatzes vorgestellt. Dieser dient als Grundlage der Validierung sorgfältig durchzuführender Versuche an Betonsegmenten.

Für Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) wird die Überwachung mittels Monitoringsystemen immer wichtiger für den effizienten Betrieb. Problematisch ist, dass nicht nur die OWEA selbst, sondern auch die Monitoringsysteme altern. Für verlässliche Monitoringsysteme müssen daher auch deren Alterungsprozesse analysiert werden, damit das System lebensdauerumfassend an der OWEA verwendbar ist. Hierfür wurden Laser-Triangulationssensoren untersucht, die unterschiedlichen Temperaturen und Luftfeuchten ausgesetzt wurden. Das Messsignal wurde temperaturkompensiert und hinsichtlich seiner Messunsicherheit bewertet. Ferner ergaben erste Alterungsversuche, dass noch keine signifikanten Alterungserscheinungen aufgetreten sind.

Aufgrund seines hervorragenden Verhaltens gegenüber verschiedenen Beanspruchungen ist hochduktiler Beton (engl.: Strain-hardening cement-based composite, SHCC) ein vielversprechender Baustoff für eine Vielzahl an Anwendungen unter statischen, stoßartigen und zyklischen Belastungen. Für einen sicheren Materialeinsatz ist ein tieferes Verständnis des zyklischen Verhaltens erforderlich. Dazu wurden zyklische Belastungsversuche an hochfestem SHCC mit Polyethylen (PE)- Fasern unter Variation des Belastungsregimes durchgeführt. Anhand der Versuche und der morphologischen Analysen konnte gezeigt werden, dass PE-SHCC eine große Sensitivität gegenüber der Variation der mechanischen Einwirkung zeigt.

Das Rissverhalten von Stahlbeton wird maßgeblich durch die Verbundwirkung zwischen Bewehrung und Beton beeinflusst. Aktuelle Untersuchungen befassen sich mit der Rissbreitenentwicklung und Verbundspannungsverteilung unter Langzeitbelastung. Dabei werden verschiedene Betonsorten (fcm ≈ 30–70 MPa), drei unterschiedliche Probetypen sowie faseroptische Sensoren verwendet. In diesem Artikel sind der experimentelle und messtechnische Aufbau sowie die Ergebnisse der ersten Versuchsreihen im Vergleich zu bestehenden Verbundmodellen dargestellt. Darüber hinaus werden Einflüsse des Prüfkörpers und der Verbundlänge sowie die Möglichkeiten zur Erfassung des lokalen Verbundverhaltens mit faseroptischen Sensoren aufgezeigt.

Der vorliegende Beitrag befasst sich – motiviert vom Detail des monolithischen Anschlusspunktes der Stützen an den Überbau semi-integraler Brücken und den damit einhergehenden Besonderheiten für den Entwurf – mit der Thematik der verformungsinduzierten Rissbildung und ihren Einflussfaktoren. Anhand zweier Versuchsreihen wird der Einfluss der geometrischen Querschnittsparameter (Bewehrungsgrad, Bewehrungsumfang und Anzahl der Bewehrungslagen) auf die Rissbildung infolge Zwangsverformung untersucht.