A5 - Verstärkung impaktabgewandte Seite
Verstärkung von flächigen Massivbauelementen gegen Impakt auf der impaktabgewandten Seite
Manfred Curbach (Institut für Massivbau) in Kooperation mit Michael Kaliske (Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke)
Die nachträgliche Erhöhung des Impaktwiderstands bspw. von nicht mehr ausreichend sicheren Bauteilen in Bestandskonstruktionen ist noch weitgehend unerforscht. Vielversprechend sind hier die Verwendung von in eine mineralische Matrix eingebetteten textilen Strukturen oder von hochduktilem Beton (SHCC). Leistungsfähige, sehr zugfeste Carbonrovings, dünne Stahlfilamente oder SHCC-Zusammensetzungen sind verfügbar, eine systematische Untersuchung der Tragwirkung als Verstärkungsschicht bei Impakt und deren modellhafte Beschreibung sowie die Formulierung von Anwendungsvorteilen und -grenzen stehen allerdings noch aus.
Unterseite von Normalbetonplatten nach Fallturmversuchen; v. l. n. r.: unverstärkt, mit nachträglicher Verstärkung aus Stahl- bzw. Carbonfasergelegen
Im Projekt soll die grundsätzliche Leistungsfähigkeit von flächigen Verstärkungsgelegen aus Carbon- oder Stahlfilamentrovings in Verstärkungsschichten gezeigt werden. Am Anfang erfolgen systematische experimentelle Untersuchungen, um eine breite Datenbasis für die weiterführenden Betrachtungen zu erzeugen. Augenmerk liegt v. a. auf Schädigungsprozessen und ausmaßen als auch auf der erwarteten Membranwirkung der Verstärkungsschicht. Die beobachteten Phänomene werden in einem physikalisch basierten Ingenieurmodell (Mehrmassenschwinger) abgebildet. Empfehlungen für konstruktive Details und die Definition von Anwendungsgrenzen runden das Projekt ab.