In diesem Beitrag werden ein Berechnungsverfahren und ein Bemessungskonzept für biegebeanspruchte textilbetonverstärkte Stahlbetonbauteile vorgestellt. Ihre Anwendbarkeit wird durch die Auswertung von Versuchen an verstärkten Stahlbetonplatten mit einer Reihe veränderlicher Ausgangswerte überprüft. Als Ergebnis dieser Arbeit stehen dem Anwender einfach nutzbare, praxisgerechte Bemessungstabellen zur Verfügung. / This article introduces a calculation method and a design concept for reinforced concrete elements strengthened with textile concrete. Its applicability is verified by an analysis of tests with strengthened steel reinforced concrete slabs with a certain variety of design parameters. Results of this work are easy manageable, praxis-orientated design tables that are available for users.

Ein Ziel des Sonderforschungsbereiches 528 war, das Verbundsystem auf allen Skalenebenen so präzise beschreiben zu können, dass eine hinreichende Genauigkeit bei der Berechnung des Tragverhaltens von Stahlbetonbauteilen mit Textilbetonverstärkung nicht nur bei der Nachrechnung, sondern auch bei der Prognose erreicht wird. Die Vorhersagequalität von Tragfähigkeiten für die Biege-, Querkraft- und Normalkraftverstärkung wurde mit Hilfe von Großversuchen nachgewiesen, deren Ergebnisse vor der Berechnung nicht bekannt waren. Anhand der bereitgestellten Materialparameter und Geometriedaten wurde in den numerischen Teilprojekten sowie in einem experimentell orientierten Teilprojekt das Tragverhalten prognostiziert. Danach wurden die Versuche durchgeführt. Die prognostizierten Traglasten wurden durch die Experimente bestätigt. Der vorliegende Beitrag fokussiert auf die Querkraftverstärkung, da eine detaillierte Beschreibung aller Versuche den Rahmen sprengen würde. / One aim of the developments in the SFB 528 was the description of the compound system as precisely as possible at all scale levels that an adequate precision is not achieved by reinforced concrete components at the calculation of the load carrying behaviour with TRC reinforcements only at the historical calculation but also at the forecast. The forecast quality of load-capacities for the bend, shear and normal force strengthenings was proved with the help of large-scale experiments whose results were not confessed before the calculation. With the provided material parameters and geometry data the load carrying behaviour was forecast in the numeric subprojects as well as in an experimentally oriented subproject. After that the tests were carried out. The forecast loads were confirmed by the experiments. The paper on hand focuses on the shear strengthening since a detailed description of all tests would go beyond the scope.

In diesem Beitrag werden ein Berechnungsverfahren und ein Bemessungskonzept für biegebeanspruchte textilbetonverstärkte Stahlbetonbauteile vorgestellt. Ihre Anwendbarkeit wird durch die Auswertung von Versuchen an verstärkten Stahlbetonplatten mit einer Reihe veränderlicher Ausgangswerte überprüft. Als Ergebnis dieser Arbeit stehen dem Anwender einfach nutzbare, praxisgerechte Bemessungstabellen zur Verfügung. In dieser Version weisen die Grafiken eine bessere Qualität auf. / This article introduces a calculation method and a design concept for reinforced concrete elements strengthened with textile concrete. Its applicability is verified by an analysis of tests with strengthened steel reinforced concrete slabs with a certain variety of design parameters. Results of this work are easy manageable, praxis-orientated design tables that are available for users. This version contains figures with a better quality.

Los diversos tipos de pavimentos de concreto están expuesto a esfuerzos de flexión y tracción. Debido a que el concreto simple presenta una baja resistencia a este tipo de esfuerzos, ocasionando fallas durante su vida útil, es pertinente analizar nuevos compuestos en la mezcla del concreto. La fibra de acero adicionada al concreto es un material que mejora la resistencia a compresión, flexión y tracción; ya que, crea puentes de adherencia que evitan la propagación de grietas. Los métodos utilizados para evaluar las variables relacionadas a los pavimentos rígidos se basaron en las normas técnicas peruanas y diversas organizaciones de los Estados Unidos. El enfoque de estudio fue analizar la influencia de la fibra de acero como material de refuerzo del concreto para reducir el espesor de pavimentos rígidos de mediano tránsito. Se calculó que la fibra metálica utilizada incrementa la resistencia a la compresión luego de los veintiocho días de fraguado. Del mismo modo la fibra metálica utilizada incrementa el módulo de rotura. Estos resultados reducen el espesor del pavimento en casi su tercera parte. Las implicaciones se basan brindar una referencia para el proceso de diseño de pavimento rígido utilizando los materiales evaluados. / Different kinds of concrete pavements are exposed to flexural and traction stresses. It is pertinent to analyze new types of components for the concrete mixture due to its low capacity of resistance to the mentioned stresses. It has been shown that steel fiber can be added to the concrete mixture to improve the resistance to compression, flexural and traction efforts because it creates adhesion bridges, avoiding crack propagation. The methods used to evaluate the variables related to rigid pavements where based on diverse parameters of United States of America and Peru from various organizations. The focus of the study was to analyze the influence of the steel fiber reinforced concrete as a reinforcement material in rigid pavements of medium transit. It was calculated that the steel fiber applied, increases the resistance to compression after twenty-eight days of drying. Also, it has been found that the application of steel fiber increases the rupture modulus. The results show that the thickness of the rigid pavement is significantly reduced. The results propose a guideline to the process of designing a rigid pavement utilizing added materials in the concrete mixture. / Tesis

A model is presented to use normalized multi-linear tension and compression material characteristics of strain-hardening textile reinforced concrete and derive closed form expressions for predicting moment-curvature capacity. A set of design equations are derived and simplified for use in spreadsheet based applications. The model is applicable for both strain-softening and strainhardening materials. The predictability of the simplified model is checked by model calibration and development of design charts for moment capacity and stress developed throughout the cross section of a flexural member. Model is calibrated by predicting the results of Alkali Resistant Glass and Polyethylene fabrics. A case for the flexural design of Glass Fiber Reinforced Concrete (GFRC) specimen as a simply supported beam subjected to distributed load is used to demonstrate the design procedure.

Hybrid composites play a key role in sustainable development. For many years, carbon fibres in an epoxy matrix have been an attractive option for many structural applications because of their higher specific mechanical properties mostly. However, recycling and sustainability are some of the composite shortcomings; and in that context, natural fibres have gained popularity.  The present study aimed to design and manufacture short carbon/flax hybrid composites. Two different arrangements were chosen: random and layers configuration. Resin Transfer Moulding (RTM) was used to fabricate these hybrid composites. Mechanical tests and optical microscopy technique were conducted to understand the effect of the interaction of these two different reinforcements. Mechanical tests showed a remarkable difference between the hybrid configurations under flexural loadings. Furthermore, outstanding property values were observed in the hybrid configurations compared to single fibre composites. The resultant materials have seemed an attractive combination of fibres with a remarkable balance between mechanical performance and eco-friendliness.

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Transparent and subtle structures are features of modern architecture. Structural glass is constructional material that provides to realize architect's visions and ideas. Glass as a constructional material is more often used as a material for primary load-bearing structures. Realization of safe, reliable and economic glass structure is real challenge for structural engineers because of absence of standards for designing of glass members and elements. Compressed members (columns), bended members (beams) and members loaded by compression and bending (beam-columns) were analysed in the frame of the doctoral thesis whereby the emphasis is being placed on the lack of stability – flexural buckling, lateral-torsional buckling and flexural-lateral-torsional buckling. Measuring of shape and amplitude of initial geometrical imperfections is a part of doctoral thesis. The theoretical analysis describes the behaviour of the member by means of solving the differential equations. The solution according to the second order theory developed for metal members is applied on structural laminated glass members with use of effective cross-sectional characteristics. Numerical analysis is focused on the use of commonly available software based on finite element method in order to predict the load-bearing resistance of laminated glass members. Actual behaviour of laminated and monolithic structural glass members was found within experimental program. The correctness of FEM model and analytical solutions were evaluated by comparing with test results. The goal of the doctoral thesis was determine of buckling curves for calculation of flexural buckling and lateral-torsional buckling resistances by the same calculation procedure as for metal members. Because of small number of experimentally tested specimens the Monte Carlo simulation was performed.

In der vorliegenden Arbeit werden die Möglichkeiten zur Traglaststeigerung von Beton- und Stahlbetonbauteilen unter Biegebeanspruchung durch das Verstärken mit textiler Bewehrung experimentell untersucht. Nach einer ausführlichen Recherche alternativer Techniken zur Querschnittsergänzung hinsichtlich der jeweiligen Beschichtungstechnologie, Anwendbarkeit und des Bemessungsmodells wird das Verstärken mit textilbewehrtem Beton als ein vorteilhaftes Verfahren deutlich herausgestellt. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Beschreibung des Materialverhaltens der beteiligten Baustoffe mit Hauptaugenmerk auf die sich verändernden Materialeigenschaften der textilen Einzelfaser mit fortschreitender Weiterverarbeitung zum Garn bis hin zu einer textilen Bewehrungsstruktur. Die experimentellen Untersuchungen wurden an Platten und Balken durchgeführt, die aus einem Beton der Festigkeitsklasse C20/25 bestanden. Die Verstärkung erfolgte mittels textiler Bewehrungen aus alkaliresistentem Glas-Textil. Der Betonstahlbewehrungsgrad der untersuchten Bauteile variierte ebenso wie die textile Bewehrungsfläche. Die Versuche werden hinsichtlich der möglichen Traglasterhöhung gegenüber unverstärkten Referenzbauteilen sowie den Verformungen, Rotationen, Dehnungen und der Rissentwicklung ausgewertet. Anschließend wird ein Bemessungsvorschlag für textil verstärkte Bauteile unterbreitet.