Tragwerkszuverlässigkeit hochbeanspruchter Druckglieder aus UHPC unter Berücksichtigung räumlich streuender Struktureigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Carl-Alexander Graubner
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb ; Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 167643844

Die betontechnologischen Entwicklungen erlauben mittlerweile eine zielsichere Herstellung ultrahochfester Betone (UHFB) mit Druckfestigkeiten von über 150 N/mm² und ermöglichen eine Erweiterung des Anwendungsbereichs bisher üblicher und bewährter Massivbaukonstruktionen. Insbesondere bei hoch beanspruchten Druckgliedern, wie zum Beispiel bei Stützen in Hoch- und Industriebauwerken, könnten durch die höhere Druckfestigkeit dieses Hochleistungsbaustoffs die im Massivbau bisher üblichen Grenzhöhen deutlich gesteigert, bzw. die zur Lastabtragung erforderlichen Querschnittsabmessungen reduziert werden. Diese positive Entwicklung führt in vielen Fällen zu sehr schlanken und damit stabilitätsgefährdeten Tragsystemen, die äußerst sensitiv auf die nicht vermeidbaren Streuungen der Material- und Bauteileigenschaften reagieren. Obgleich UHFB vergleichbar bessere Materialeigenschaften aufweist als niederfestere Betone, kann diese Entwicklung unter bestimmten Randbedingungen zu einem Einbruch der Tragwerkszuverlässigkeit und damit zu einer Versagenswahrscheinlichkeit des Bauteils führen, die das normativ geforderte Zuverlässigkeitsniveau und damit das Sicherheitsbedürfnis nicht mehr erfüllen. Die Kenntnis der Tragwerkszuverlässigkeit innovativer Stützensysteme aus UHFB ist somit zwingend erforderlich, da durch diesen Hochleistungsbaustoff Anwendungsfälle realisiert werden könnten, für die noch keine ausreichenden baupraktischen Erfahrungen vorliegen und sich die Erkenntnisse, die für normal- und hochfesten Beton vorliegen, nicht ohne weiteres auf UHFB übertragen lassen. Auf Basis der Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens können Innovationspotentiale und Anwendungsgrenzen durch den Einsatz von UHFB identifiziert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen