Masterarbeit (laufend)

Nikolai Kopnow

Bauingenieurwesen

Einfluss hochfester Materialien auf die Normalkrafttragfähigkeit von Verbundstützen

Verbundstützen finden heutzutage als vorwiegend druckbeanspruchte Bauteile im Hoch- und Industriebau Verwendung. Durch Ausnutzen der wesentlichen Vorteile von Stahl (Duktilität und hohe Festigkeit) und des Betons (preiswerter Baustoff) können bei gleichzeitig hohen Anforderungen an die Tragfähigkeit, die Abmessungen der Stütze, geringgehalten werden und dadurch eine Optimierung der Nutzfläche erzielt werden. Unter diesen Randbedingungen sind Verbundstützen aus ausbetonierten Stahlhohlprofilen vorteilhaft, insbesondere wenn hochfeste Materialien verwendet werden.
Ziel dieser Masterarbeit ist es, anhand von experimentellen und analytischen Untersuchungen den Einfluss von hochfesten Materialien auf die Normalkrafttragfähigkeit von Doppelhohlprofilstützen, für welche momentan keine geregelte Einordnung in das Bemessungskonzept des Eurocodes 4 besteht, zu erfassen. Zunächst werden dafür Anforderungen an die Erstellung, von zwei kurzen und zwei längeren Probekörpern, des geforderten Stützentyps im Versuchstand dargelegt und grundlegende Eigenschaften von hochfesten Materialien erörtert. Im Hinblick auf die Erstellung der Probekörper erfolgt die detaillierte Dokumentation eines geeigneten Herstellungs-, Betonagekonzeptes sowie des Betonagevorgangs selbst. Des Weiteren wird die Planung, Konstruktion und Herstellung zusätzlich erforderlicher Bauteile sowie die messtechnische Planung zur Anbringung der Messtechnik für die Untersuchung im Versuchstand erarbeitet und dokumentiert. Darüber hinaus werden Begleitversuche zur Bestimmung der Materialeigenschaften geplant und durchgeführt.
Abschließend erfolgen die Durchführung der experimentellen Untersuchungen an den beiden kurzen Verbundstützen und eine Auswertung der Versuchsergebnisse hinsichtlich lokaler Versagensmechanismen. Dafür werden analytische Ansätze zusammengestellt, auf den tatsächlichen Anwendungsfall hin analysiert und die Ergebnisse der analytischen Berechnung der Normaltragfähigkeit mit den experimentell ermittelten Tragfähigkeiten verglichen und bewertet.

Lehrstuhl und Betreuer

Lehrstuhl für Stahl-, Leicht- und Verbundbau
(Univ.-Prof. Dr. Markus Knobloch)

Lehrstuhllogo

Betreuuung

Dr. Rebekka Winkler/ Dr. Karsten Winkler