Einfluss der Zwangschnittgrößen aus Temperatur im Grenzzustand der Tragfähigkeit bei Tragwerken aus Konstruktionsbeton mit und ohne Vorspannung.
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Im Hinblick auf die Beanspruchungen durch Schnittgrößen bei den Tragwerken des Betonbaus lassen sich grundsätzlich folgende Arten von Einwirkungen unterscheiden: Lasten und Kräfte, Vorspannung und Zwängungen. Bei statisch unbestimmten Systemen sind die Schnittgrößen infolge von Lasten und Kräften sowie die statisch unbestimmten Schnittgrößen aus Vorspannung abhängig von den Steifigkeitsverhältnissen. Bei einem Abfall der Steifigkeit durch Rissbildung oder durch nichtlineares Materialverhalten kommt es lediglich zu Umlagerungen dieser Schnittgrößen. Im Unterschied dazu sind Zwangschnittgrößen - z.B. infolge von behinderten Verformungen aus Temperatureinwirkungen - direkt proportional zur absoluten Systemsteifigkeit. Darüber hinaus sind sie ebenfalls von den Steifigkeitsverhältnissen abhängig. Die im Betonbau beanspruchungsabhängige Querschnitts- und Systemsteifigkeit wird bereits durch Rissbildung stark reduziert. Bei sehr duktilen Systemen kann nach dem Fließbeginn des Stahls die Ausbildung von Fließzonen im Grenzzustand der Tragfähigkeit einen vollständigen Abfall der Systemsteifigkeit zur Folge haben. Zwangbeanspruchungen sind dann nicht mehr proportional zur Größe der Verformungseinwirkung. Bei ausreichend duktilen Systemen mit ausgeprägter Fließzonenbildung bis hin zur Ausbildung eines Mechanismus werden im Grenzzustand der Tragfähigkeit die Zwangbeanspruchungen nahezu vollständig abgebaut und brauchen daher bei den Nachweisen nicht berücksichtigt zu werden. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, durch wirklichkeitsnahe Berechnungen unter Berücksichtigung von materialbedingten Nichtlinearitäten sowie beanspruchungsabhängiger Steifigkeiten für Stabtragwerke aus Stahlbeton und Spannbeton zu ermitteln, unter welchen Voraussetzungen dies gegeben ist, bzw. wie stark der Zwang im Grenzzustand der Tragfähigkeit abgebaut wird. Normativer Bezug sind DIN 1045-1 [DIN 101 und DIN-Fachbericht 102 [DIN 91. Bei den Untersuchungen stehen insbesondere Betonbrücken im Mittelpunkt des Interesses. Andreas Arnold,Gudrun Djouahra, Buch.

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Im Hinblick auf die Beanspruchungen durch Schnittgrößen bei den Tragwerken des Betonbaus lassen sich grundsätzlich folgende Arten von Einwirkungen unterscheiden: Lasten und Kräfte, Vorspannung und Zwängungen. Bei statisch unbestimmten Systemen sind die Schnittgrößen infolge von Lasten und Kräften sowie die statisch unbestimmten Schnittgrößen aus Vorspannung abhängig von den Steifigkeitsverhältnissen. Bei einem Abfall der Steifigkeit durch Rissbildung oder durch nichtlineares Materialverhalten kommt es lediglich zu Umlagerungen dieser Schnittgrößen. Im Unterschied dazu sind Zwangschnittgrößen - z.B. infolge von behinderten Verformungen aus Temperatureinwirkungen - direkt proportional zur absoluten Systemsteifigkeit. Darüber hinaus sind sie ebenfalls von den Steifigkeitsverhältnissen abhängig. Die im Betonbau beanspruchungsabhängige Querschnitts- und Systemsteifigkeit wird bereits durch Rissbildung stark reduziert. Bei sehr duktilen Systemen kann nach dem Fließbeginn des Stahls die Ausbildung von Fließzonen im Grenzzustand der Tragfähigkeit einen vollständigen Abfall der Systemsteifigkeit zur Folge haben. Zwangbeanspruchungen sind dann nicht mehr proportional zur Größe der Verformungseinwirkung. Bei ausreichend duktilen Systemen mit ausgeprägter Fließzonenbildung bis hin zur Ausbildung eines Mechanismus werden im Grenzzustand der Tragfähigkeit die Zwangbeanspruchungen nahezu vollständig abgebaut und brauchen daher bei den Nachweisen nicht berücksichtigt zu werden. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, durch wirklichkeitsnahe Berechnungen unter Berücksichtigung von materialbedingten Nichtlinearitäten sowie beanspruchungsabhängiger Steifigkeiten für Stabtragwerke aus Stahlbeton und Spannbeton zu ermitteln, unter welchen Voraussetzungen dies gegeben ist, bzw. wie stark der Zwang im Grenzzustand der Tragfähigkeit abgebaut wird. Normativer Bezug sind DIN 1045-1 [DIN 101 und DIN-Fachbericht 102 [DIN 91. Bei den Untersuchungen stehen insbesondere Betonbrücken im Mittelpunkt des Interesses.

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