UHPC-Rohre mit Stahlblechummantelung für großformatige Stabwerke

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Jürgen Grünberg; Professor Dr.-Ing. Ludger Lohaus
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2009 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 157267755

• Final Report Year: 2014

Final Report Abstract

Anhand der experimentellen Untersuchungen können folgende Erkenntnisse gewonnen werden: • Durch dünnwandige Stahlblechummantelungen lässt sich ein duktiles Nachbruchverhalten effektiv erreichen. • Durch die Erhöhung des Stahltraganteils wird das Resttragniveau gesteigert. • Die untersuchten Konfigurationen erreichten Resttragfähigkeiten von ca. 40 % der Maximallast. • Durch eine Stahlfaserzugabe bis zu 2,0 Vol.-% ließ sich das duktile Nachbruchverhalten innerhalb der untersuchten Konfiguration nicht erkennbar steigern. • Die Frührissbildung wird als ursächlich für die festgestellten Streubreiten der erreichten Maximallasten angenommen. Aus den numerischen Simulationen lassen sich folgende Erkenntnisse ableiten: • Das FE-Modell kann das globale Tragverhalten, insbesondere das Nachbruchverhalten gut abbilden. Es werden vergleichbare Traglastniveaus erzielt und das Versagen gut erfasst. • Die Aktivierung der Ummantelung erfolgt verzögert nach dem Versagen des UHPC-Kerns. • Das stark lokal begrenzte Bruchgefüge der Experimente wird von der FE-Simulation großflächiger abgebildet. • Die FE-Modellierung ist ein geeigneter Ansatz für eine weitergehende Entwicklung des UHPC-Rohrs.

Publications

• Numerische Modellierung von UHPC-Rohren mit Stahlblechummantelung für großformatige Stabwerke. In: Breit, W. et al. (Ed.): DAfStb-Forschungskolloquium. Beiträge zum 51. Forschungskolloquium, Doktorandensymposium. TU Kaiserlautern, 11./12. November 2010, pp. 389–400, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e. V., Berlin, 2010
  Kromminga, Sven
  
• Ductile tube constructions with UHPC. In: Šrůma, V. (Ed.): Concrete Engineering for Excellence and Efficiency. Proc. of the fib Symposium Prague 2011, June 8-10, 2011, pp. 807–810, Czech Concrete Society, Prague, 2011
  Lindschulte, Nick; Lohaus, Ludger
  
• Experimental analysis and numerical simulation of Ultra-High-Performance Concrete tube columns with a steel sheet wrapping for large sized truss structures. In: Schmidt, M. et al. (Ed.): Ultra-High Performance Concrete and Nanotechnology in Construction. Proc. of Hipermat 2012 - 3rd International Symposium on UHPC and Nanotechnology for High Performance Construction Materials. University of Kassel, March 07-09, 2012 (Structural Materials and Engineering Series, 19), pp. 741–748, kassel university press, Kassel, 2012
  Lohaus, Ludger; Grünberg, Jürgen; Lindschulte, Nick; Kromminga, Sven
  
• Structural Behaviour of UHPC Tube-Constructions with Minimal Steel Covering. In: Clark, Gordon, M.; Dancygier, A. N. (Ed.): Engineering a Concrete Future. Proc. of the fib Symposium 2013. Tel-Aviv, April 22-24, 2013, pp. 661–664, 2013
  Lindschulte, Nick; Lohaus, Ludger