Carbonbeton (CRC) - Forschung

Inhaltsverzeichnis

1. 1. 1. C - 28 Alternierende Bewehrungsführung in Dehnkörperversuchen
      2. C - 27 Alternierende Bewehrungsführung für T-Querschnitt aus Carbonbeton
      3. C - 26 Alternierende Bewehrungsführung für filigrane Carbonbetonbalken
      4. C - 25 Carbonbeton unter zweiaxialer Zugbelastung
      5. C - 5 Einbauteile für Bauteile aus Carbonbeton
      6. C - 2 Vorgespannte Bewehrungen aus Carbon, Glas und Basalt

C - 28 Alternierende Bewehrungsführung in Dehnkörperversuchen

Projekttarbeit: Konzeptionierung von Versuchen

Bauteile können dünner hergestellt werden, wenn Carbonbewehrung verwendet wird, da nur eine sehr geringe Betondeckung notwendig wird. Damit einhergehend ist das Bauen durch assemblierte Plattenelemente statt durch die Verwendung von Vollquerschnitten. Die Querkraftbewehrung kann dann allerdings nicht furch Bügel realisiert werden, was zu dem Konzept der alternierenden Bewehrungsführung überleitet (Beispiel siehe: Netzgitterträger). Bestehende Richtlinien geben Vorgaben über die Durchführung von Versuchen mit geradem Gitter.

In der Arbeit soll in Zusammenarbeit mit dem Institut für Textilmaschinen und textile Hochleistungswerkstofftechnik Versuchsaufbauten für die Bestimmung von Verbundeigenschaften recherchiert und ein Aufbau umgesetzt werden.

Die Aufgabenstellung wird in Absprache mit der Studentin/dem Studenten konkretisiert.

Ansprechpartnerin:
Dipl.-Ing. Lore Zierul
+49 351 463-33609

C - 27 Alternierende Bewehrungsführung für T-Querschnitt aus Carbonbeton

Konzeptionierung und Tragverhalten von filigranen Carbonbetonbalken

Da Carbonbewehrung anders als Stahl nicht korrodieren kann, können Bauteile dünner hergestellt werden, da nur eine sehr geringe Betondeckung notwendig wird. Wenn Betonstrukturen sehr dünn ausgebildet werden, können Stabilitätsprobleme wie Knicken auftreten. Ein T-Querschnitt hat einen dünnen hohen Steg und ist somit stabilitätsgefährdet.

In der Arbeit soll ein T-Querschnitt mit alternierender Bewehrungsführung konzipiert werden, das Prinzip der alternierenden Bewehrungsführung wurde am Instiut bereits in Vorgängerprojekten entwickelt (Beispiel siehe: Netzgitterträger) und gilt es nun für einen T-Querschnitt anzuwenden. Die Zusammenarbeit erfolgt mit dem Institut für Textilienmaschinen und textile Hochleistungswerkstofftechnik. Anschließend soll das Tragverhalten im einbetonierten Zustand durch einen geeigneten Test untersucht und mit Ergebnissen aus der Literatur verglichen werden.

Die Aufgabenstellung wird in Absprache mit der Studentin/dem Studenten konkretisiert.

Ansprechpartnerin:
Dipl.-Ing. Lore Zierul
+49 351 463-33609

C - 26 Alternierende Bewehrungsführung für filigrane Carbonbetonbalken

Konzeptionierung und Tragverhalten von filigranen Carbonbetonbalken

Da Carbonbewehrung anders als Stahl nicht korrodieren kann, können Bauteile dünner hergestellt werden, da nur eine sehr geringe Betondeckung notwendig wird. Eine Deckenhöhe auf nur wenige Zentimeter reduzieren ist allerdings mit einhergehender großer Verformung nur bedingt eine Möglichkeit ressourceneffizient zu bauen. Eine Lösung stellen Hohlkörperdecken dar, die trotz hoher statischer Nutzhöhe wenig Betonvolumen bei der Herstellung benötigen.

In der Arbeit soll das Konzept der alternierenden Bewehrungsführung (Beispiel siehe: Netzgitterträger) für ein sechseckigen Träger mit Carbongarnen in Zusammenarbeit mit dem Institut für textilienmaschinen und textile Hochleistungswerkstofftechnik umgesetzt werden. Anschließend soll das Tragverhalten im einbetonierten Zustand durch einen geeigneten Test untersucht und mit Ergebnissen aus der Literatur verglichen werden.

Die Aufgabenstellung wird in Absprache mit der Studentin/dem Studenten konkretisiert.

Ansprechpartnerin:
Dipl.-Ing. Lore Zierul
0351 463 33609

C - 25 Carbonbeton unter zweiaxialer Zugbelastung

Trag- und Verformungsverhalten von Carbonbeton unter zweiaxialer Zugbelastung

Platten aus Carbonbeton zeigen hygrische und temperaturbedingte Verformungen in zwei senkrecht zueinanderstehenden Richtungen. Diese führen zu zweiaxialen Spannungen in der Platte. Tritt eine zweiaxiale Zugspannung auf, resultiert dies in Rissen des Betons bis hin zum Garnbruch. Infolge der gegenseitigen Beeinflussung der beiden Belastungsrichtungen weicht das Trag- und Verformungsverhalten der Platten aus Carbonbeton von einaxialen Zugversuchen ab. 

In dieser Arbeit sollen Platten aus Carbonbeton unter zweiaxialer Zugbelastung experimentell untersucht werden. Zu diesem Zweck werden zunächst die Ergebnisse bereits vorhandener Forschungsarbeiten zu Textil- und Carbonbeton unter zweiaxialer Zugbelastung zusammengefasst und gegenübergestellt. Im Anschluss werden experimentelle Untersuchungen an Platten aus Carbonbeton durchgeführt, ausgewertet und mit den Erkenntnissen aus der Literaturrecherche verglichen. Ziel ist die Charakterisierung des Trag- und Verformungsverhaltens von Carbonbeton unter zweiaxialer Zugbelastung.

Die Aufgabenstellung wird in Absprache mit der Studentin/dem Studenten konkretisiert.

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Jonathan Schmidt
0351 463 41118

C - 5 Einbauteile für Bauteile aus Carbonbeton

* nur in deutscher Sprache *

Bei der Verwendung von Carbonbewehrung im Fertigteilbau kann eine Reduzierung der Bauteilstärken auf wenige Zentimeter erfolgen. Die klassische Verbindungstechnik setzt auf massive Bauteile, die als ungestörter Ankergrund dienen. Die geringe Bauteilstärke im Carbonbetonbau und die damit einhergehende erhöhte Wahrscheinlichkeit der Rissbildung stellen neue Anforderungen an die Befestigungssysteme. Systeme wie beispielsweise der Halfen Fassadenplatter Anker FTA-3 passen sich den neuen Herausforderungen an.

In der Arbeit sollen Methoden gesammelt und bewertet werden, die eine punktförmige Lasteinleitung in Carbonbeton durch eine räumliche Verteilung günstiger für den Ankergrund gestalten können, um damit zum einen der geringen Bauteilstärke als auch der erwartbaren Rissbildung zu begegnen. Diese Methoden sollen zu Produktkonzepten weiterentwickelt werden. Die prinzipiellen Potentiale der Lastabtragung sind abzuschätzen. Zur Analyse der Lastabtragung können FE-Programme zur Anwendung kommen. Es ist aber auch eine Bearbeitung ohne EDV-Unterstützung, beispielsweise durch Anwenden von Stabwerkmodellen, möglich. Details der Aufgabe werden gemeinsam mit der Studentin bzw. dem Studenten festgelegt.

* Kenntnisse in der Befestigungstechnik werden vorausgesetzt *

Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Harald Michler
0351 463 32550
 

C - 2 Vorgespannte Bewehrungen aus Carbon, Glas und Basalt

Ausführlicher Titel: Möglichkeiten und Randbedingungen für die Herstellung und den Einsatz von vorgespannten textilen Bewehrungen

* nur in deutscher Sprache *

Bislang werden nichtmetallische Bewehrungen hauptsächlich als schlaffe Bewehrung eingesetzt. Mittlerweile sind aber bereits auch Möglichkeiten der Vorspannung wie vorfabrizierte vorgespannte Platten (CPC-Platten) am Markt. Die Arbeit soll aktuelle Anwendungen für vorgespannte nichtmetallische Bewehrungen – meist im Rahmen von Forschungsprojekten – sammeln und analysieren. Eine vergleichende Betrachtung der Materialeigenschaften von metallsichen und nichtmetallischen Vorspannbewehrungen soll dabei das Potential der einzelnen Materialien abschätzen, beispielsweise die Auswirkungen der Relaxation. Dabei sind die verschiedenen Methoden der Vorspannung, wie Vorspannung mit sofortigem, nachträglichem oder ohne Verbund, einzeln zu betrachten.

Die Arbeit beinhaltet ein Literaturstudium und vorzugweise vergleichende Handrechnungen. Details der Aufgabe werden gemeinsam mit der Studentin bzw. dem Studenten festgelegt.

Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Harald Michler
0351 463 32550