Institut für Holzbau
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Schänzlin
Projektbearbeitung: Sebastian Kuhn, M.Eng. (TU Dortmund); Sebastian Krug, M.Eng. (HBC)
Projektpartner: Prof. Dr.-Ing. Marcus Ricker, TU Dortmund
Laufzeit: 12.2022 - 05.2025
Im Rahmen des Projektes sollen analytische, numerische und experimentelle Untersuchungen zum Tragverhalten von Holz-Beton-Verbundbauteilen mit einer textilen Bewehrung aus Naturfasern durchgeführt werden. Durch den Ersatz des energieintensiven Stahls und einer reduzierten Dicke der Betonplatte, die aufgrund der geringeren Korrodierbarkeit der textilen Bewehrung möglich ist, können Ressourcen eingespart werden. Zudem soll das vom Verbundquerschnitt aufnehmbare Biegemoment durch die Berücksichtigung der Biegetragfähigkeit der teilweise gerissenen Betonplatte erhöht und die in der Verbundfuge erforderlichen Abhebesicherungen eingespart oder ihre Anzahl reduziert werden. Um zu überprüfen, welche Varianten der HBV-Platten die Anforderungen nach DIN CEN/TS 19103 erfüllen, werden zunächst anhand von Push-Out-Tests die Tragfähigkeit und Steifigkeit der Verbundfugen an Plattenstreifen bestimmt. Hierbei werden generell nur HBV-Bauteile mit Kerven zur Sicherstellung des Verbunds geprüft. Es sollen Prüfkörper mit getränkter textiler Bewehrung aus Naturfasern und als Referenz mit einer herkömmlichen Betonstahlbewehrung hergestellt werden, die aber zur Verbundsicherung nur Kerven ohne zusätzliche Abhebesicherungen aufweisen. In den Versuchen sollen der Bewehrungsgrad, die Kerventiefe und die Dicke der Betonplatte systematisch variiert werden. Mit den Kombinationen, die zu den höchsten Tragfähigkeiten geführt haben, sollen anschließend 4-Punkt-Biegeversuche an Plattenstreifen durchgeführt werden, um das Tragverhalten unter realistischeren Randbedingungen untersuchen zu können. Durch die numerischen/analytischen Untersuchungen soll ein Ingenieurmodell, das durch die Versuche verifiziert und mittels Finite-Elemente-Berechnungen abgesichert wird, entwickelt werden. Es soll dabei auf die Modelle in DIN CEN/TS19103 und die für Beton mit einer textilen Bewehrung aus Glas- oder Carbonfasern bereits verfügbaren Bemessungsregeln zurückgegriffen werden.
Weitere Arbeiten:
- Durchführung von Push-Out und Biegeversuchen
- Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit des Materials
- Modellierung über Finite-Elemente-Modelle
- Überführung der Erkenntnisse in ein Ingenieurmodell
