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Bemessungs- und Konstruktionsregeln bei großen Stabdurchmessern und hohen Bewehrungsgraden – Tragverhalten von Druckgliedern und druckbeanspruchten Stößen

Im modernen Hochbau ist eine anhaltende Entwicklung zu Tragwerken mit immer weniger und gleichzeitig immer schlankeren Stützen zu beobachten. Dieser Umstand bewirkt eine höhere Belastung der verbleibenden Druckglieder. Druckglieder mit großen Stabdurchmessern gewinnen daher zunehmend an Bedeutung. Die Verwendung von Längsbewehrung mit Stabdurchmessern ≥ 32 mm ermöglicht z. B. eine Verringerung der erforderlichen Bewehrungslagen, trägt zu einer vereinfachten Bewehrungsführung bei und bewirkt einen reduzierten Arbeitsaufwand beim Verlegen der Bewehrung. Durch diese Bewehrungskonzentration können hohe Bewehrungsgrade erreicht werden, die neue Möglichkeiten eröffnen. So kann z. B. die Tragfähigkeit von Stützen mit gleichbleibenden Querschnittsabmessungen gesteigert werden, während die Querschnittsabmessungen von Stützen mit gleichbleibender Tragfähigkeit hingegen reduziert werden können.

Im Gegensatz zu herkömmlicher Bewehrung, ist die Verwendung von Längsbewehrung mit Stabdurchmessern ≥ 32 mm an die Einhaltung zusätzlicher Konstruktionsregeln gebunden. Nach DIN EN 1992-1-1 umfassen diese Regeln für Druckglieder unter anderem Angaben zur Mindestabmessung, dem Grenzwert der Betondruckfestigkeit, den Abständen und Durchmessern der Bügelbewehrung, der maximalen Anzahl von Bewehrungsstäben je Bügelecke sowie zur Ausbildung von Druckstößen.

Obwohl die Ergebnisse des vorausgegangenen Forschungsvorhabens IGF 16992 gezeigt haben, dass die Bemessungs- und Konstruktionsregeln herkömmlicher Bewehrung für Längsbewehrung mit Stabdurchmessern ≥ 32 mm in weiten Teilen übernommen werden können, blieben einige Fragen unbeantwortet. Im Rahmen des aktuellen Forschungsvorhabens sollen diese Fragen beantwortet und weiterführende Fragestellungen untersucht werden. Ziel ist es die bestehenden Einschränkungen zu entschärfen und die aktuellen Bemessungs- und Konstruktionsregeln auf Grundlage abgesicherter Ergebnisse weiterzuentwickeln.

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Projektträger:

Das IGF-Vorhaben (16992N/1) des Gemeinschaftsausschusses Kaltformgebung e.V. (GRK) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Projektbeteiligte Forschungseinrichtungen:
Technische Universität Braunschweig
Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz
Prof. Dr.-Ing Martin Empelmann

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Lehrstuhl und Institut für Massivbau
Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger

Technische Universität Kaiserslautern
Fachgebiet Massivbau und Baukonstruktion
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schnell

Förderdauer/Laufzeit: 2015 - 2017

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Florian Held

Veröffentlichungen:

  • Empelmann, M.; Oettel, V.; Held, F. W.: Stützen mit großen Stabdurchmessern und hohen Bewehrungsgraden für den Hochhausbau. In: Vielfalt im Massivbau, Festschrift zum 65. Geburtstag von Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schnell. S. 428-442, Ernst & Sohn, Berlin, 2018.
  • Held, F. W.; Oettel, V.; Empelmann, M.: Concrete Columns with High Reinforcement Ratios. In: Proceedings of fib Symposium 2017, 12.-14.06.2017 in Maastricht (Niederlande), S. 259 (abstract, full paper on USB-Stick).

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