Bemessung einer Carbonbetonschale (D983)
Allgemeine Angaben:
- Diplomarbeit Nr. D983
- Bearbeiter: Helmut Seidel
- Verantwortl. Hochschullehrer: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach
- Betreuer: Sebastian Wilhelm
- Tag der Verteidigung: 24/11/2016
Zusammenfassung
In der Diplomarbeit wurde ein Entwurf für ein Schalentragwerk aus Carbonbeton bearbeitet. Die doppelt gekrümmte, antiklastische Schale überspannt freitragend eine Grundfläche von ca. 800 m² mit Spannweiten bis annähernd 20 m. Um dies zu ermöglichen, muss die Struktur vorgespannt ausgebildet werden. Die Erarbeitung eines Konzeptes zur Spanngliedführung bildete einen Schwerpunkt der Arbeit. Hierfür wurde zunächst die Wirkung von Vorspannung auf Schalen an geometrisch vereinfachten Modellen untersucht. Dabei wurden verschiedene Parameter untersucht, um die wirkenden Einflüsse beurteilen zu können. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wurde das Layout der Spannglieder erarbeitet und für das Bemessungsmodell angepasst. Im Fokus stand dabei die Untersuchung des Verformungsverhaltens der Schale unter Eigengewicht sowie äußeren Einwirkungen. Die Querschnittsstärke wurde der asymmetrischen Geometrie entsprechend angepasst. Für die Bemessung wurden die maßgebenden Beanspruchungen ermittelt und zusammengestellt, um die zu untersuchenden Lastfallkombinationen bilden zu können. Eine Ermittlung der Schnittgrößen erfolgte am FE‐Modell sowohl nach linearer als auch nach nichtlinearer Berechnung (im Hinblick auf Material und Geometrie). Aus den Bemessungsschnittgrößen ergab sich die anzuordnende Textilbewehrungsmenge. Im Anschluss an die Bemessung wurden die Verformungsnachweise im Gebrauchszustand anhand weiterer nichtlinearer Berechnungen erbracht und ausgewählte Konstruktionsdetails betrachtet. Abschließend erfolgte eine kritische Beurteilung des Entwurfs.