Leicht Bauen mit Beton - Innovative Klebe-Verbindungstechnik für filigrane Fassadenplatten aus Hochleistungsbeton

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1 Forschungsinitiative Zukunft Bau 2747 Leicht Bauen mit Beton - Innovative Klebe-Verbindungstechnik für filigrane Fassadenplatten aus Hochleistungsbeton Bearbeitet von Jürgen Schnell, Catherina Thiele, Vitalijus Kohl, Ake Chopradub 1. Auflage Buch. 184 S. ISBN Weitere Fachgebiete > Technik > Baukonstruktion, Baufachmaterialien schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 F 2747 Jürgen Schnell, Catherina Thiele, Vitalijus Kohl, Ake Chopradub Leicht Bauen mit Beton Innovative Klebe-Verbindungstechnik für filigrane Fassadenplatten aus Hochleistungsbeton Fraunhofer IRB Verlag

3 F 2747 Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um die Kopie des Abschlußberichtes einer vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung -BMVBS- im Rahmen der Forschungsinitiative»Zukunft Bau«geförderten Forschungsarbeit. Die in dieser Forschungsarbeit enthaltenen Darstellungen und Empfehlungen geben die fachlichen Auffassungen der Verfasser wieder. Diese werden hier unverändert wiedergegeben, sie geben nicht unbedingt die Meinung des Zuwendungsgebers oder des Herausgebers wieder. Dieser Forschungsbericht wurde mit modernsten Hochleistungskopierern auf Einzelanfrage hergestellt. Die Originalmanuskripte wurden reprotechnisch, jedoch nicht inhaltlich überarbeitet. Die Druckqualität hängt von der reprotechnischen Eignung des Originalmanuskriptes ab, das uns vom Autor bzw. von der Forschungsstelle zur Verfügung gestellt wurde. by Fraunhofer IRB Verlag 2010 ISBN Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Verlages. Fraunhofer IRB Verlag Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau Postfach Stuttgart Nobelstraße Stuttgart Telefon Telefax irb@irb.fraunhofer.de

4 BAUINGENIEURWESEN Fachgebiet Massivbau und Baukonstruktion Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schnell Erwin-Schrödinger-Straße Kaiserslautern Gebäude 14, Zimmer 515 Telefon (0631) Telefax (0631) jschnell@rhrk.uni-kl.de Abschlussbericht: Leicht Bauen mit Beton - Innovative Klebe-Verbindungstechnik für filigrane Fassadenplatten aus Hochleistungsbeton Auftraggeber: Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung Referat II 2 Deichmanns Aue Bonn Sachbearbeiter/in: Dipl.-Ing. Catherina Thiele, Tel. 0631/ Dipl.-Chem. Vitalijus Kohl, Tel. 0631/ Ake Chopradub (M.Eng.), Tel. 0631/ Datum: 30. Juni 2009 Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schnell Prof. Dr.-Ing. Paul Ludwig Geiß Der Forschungsbericht wurde mit Mitteln der Forschungsinitiative Zukunft Bau des Bundesamtes für Bauwesen und Raumordnung gefördert. (Aktenzeichen: Z / II 2 F ) Die Verantwortung für den Inhalt des Berichts liegt beim Autor. Dieser Bericht umfasst 184 Seiten.

5 Abschlussbericht BBR-Projekt Leicht Bauen mit filigranen Fassadenplatten vom 30. Juni 2009 Seite 2 von 184 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung Begründung des Forschungsvorhabens Ziel der Forschung Ausgangsbasis für das Forschungsvorhaben Aufbau des Fassadensystem Arbeitsschritte Untersuchte Abmessungen Verwendete Materialien Fassadenplatte Hochfester Beton Glasfaserbeton ComBAR GfK Anker Wärmedämmung Tragschale Stand der Forschung Hochleistungsbeton (UHPC) Schwinden des normalen Betons Glasfaserbeton (GFB) Verarbeitung des Glasfaserbetons Verminderung der anfänglichen Eigenschaften infolge Alterung Alkaliresistente Glasfaser (AR-Glasfaser) für den Glasfaserbeton Alkalibeständigkeit der NEG AR-Glasfasern [69] Klassifizierung von Glasfaserbeton nach seinem Brandverhalten Hinterlüftung des Fassadensystems Minimale Querschnittstiefe des Hinterlüftungsraumes Mechanische und thermische Beanspruchung sowie rechnerische Untersuchungen Rechnerisches Model Anordnung des berechneten Models Einwirkungen Eigenlasten Differenzielle Erwärmung in der Fassadenplatte Differenzielle Erwärmung in der Tragschale Gleichmäßige Erwärmung Schwinden Exzentrizität und Herstelltoleranz Windlast Zwängungen Eigenspannungen in der Fassadenplatte... 55

6 Abschlussbericht BBR-Projekt Leicht Bauen mit filigranen Fassadenplatten vom 30. Juni 2009 Seite 3 von Schnee- und Eislasten Sonderlasten Rechnerische Untersuchungen Lastfälle Ergebnisse der rechnerischen Untersuchung mit dem Anker ohne Gelenk Ergebnisse der rechnerischen Untersuchung mit einem Anker mit Gelenk Bemessungswert der Einwirkung Experimentelle Klebuntersuchungen Wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Problemstellung Geplante Arbeitsschritte und erzielte Projektergebnisse Versuche zur Materialauswahl Auswahl eines Klebstoffsystems Klebeignung der Oberfläche von stahlfaserverstärkten Fassadenplatten Klebversuche von GfK-Ankern mit aus Hochleistungsbeton hergestellten Köpfen Klebeignung der Oberfläche von GfK-Bauteile Klebversuche von GfK-Ankern auf Hochleistungsbeton (Schalungsseite) Klebeignung der Oberfläche von glasfaserverstärkten Fassadenplatten Klebversuche von GfK-Ankern auf Hochleistungsbeton (glasfaser-verstärkt) Einfluss von Fertigungsparametern auf die Verbundfestigkeit Verbundfestigkeit von GfK-Ankern auf der frei erstarrten Seite des Hochleistungsbetons mit und ohne Vorbehandlung Einfluss von Klebfugendicke, Schrägstellung und Betonalter auf die Verbundfestigkeit Auswertung der statistischen Ergebnisse durch Software MINITAB Alterungsverhalten und Temperaturempfindlichkeit Festigkeit nach Klimawechsel-Alterung Verbundfestigkeit bei 80 C und DMA-Messungen Berechnung charakteristischer Widerstandswerte Zusammenfassung und Ausblick Weitere experimentelle Untersuchungen Pilottests zur wirklichkeitsnahen Simulation von Windlasten Ergebnisse des Windsogversuchs an der 0.80 x 0.80 m großen Fassadenplatte Ergebnisse des Winddruckversuchs an der 0.80 x 0.80 m großen Fassadenplatte Ergebnisse des Winddruckversuchs an der 0.80 x 1.80 m großen Fassadenplatte Biegeversuch unter Dauerlast der GfK Anker Biegeversuch für Glasfaserbeton Versuchsergebnisse Biegezugfestigkeit des textilbewehrten Glasfaserbetons Abmessungen der Versuchskörper Bruchbilder Last-Verformungsdiagramm Versuchsergebnisse Weitere Biegeversuche für Glasfaserbeton zum Vergleich Kurzzeitige Biegeversuche Langzeit - Biegeversuche Design-Werte

7 Abschlussbericht BBR-Projekt Leicht Bauen mit filigranen Fassadenplatten vom 30. Juni 2009 Seite 4 von Scherversuch Allgemeines Dauerstand-Scherversuche Ergebnisse der Scherversuche Durchstanzversuche Zugversuch Zug-Scher Interaktionsversuch Allgemeines Versuchergebnisse Designwert der Zug-Scherinteraktion Anker mit Gelenk Gelenkmuster Anker mit GfK Gelenk Winddruckversuch, Windsogversuch, dauernder und dynamischer Versuch Modell einer Fassadenplatte Winddruckversuch, Windsogversuch, dauernder und dynamischer Versuch Bemessungskonzept Allgemeines Einwirkungen auf Fassadensystem Biegetragfähigkeit der Fassadenplatten im Grenzzustand der Tragfähigkeit Nachweis der Klebfuge im Grenzzustand der Tragfähigkeit Nachweis der Ankertragfähigkeit im Grenzzustand der Tragfähigkeit Nachweis der Absenkung der Platten nach Aufrichtung im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Bemessungsbeispiele für die Fassadenplatte aus UHPC Zusammenfassung 178 Danksagung 178 Literaturverzeichnis 179