Neuer Ansatz zur Bestimmung des Schubmoduls für einen Dämmstoff - Beitrag zur Bemessung von Sandwichelementen

Maßgebend für die wirtschaftliche Bemessung eines Stahlbetonsandwichelementes ist die realitätsnahe Ermittlung der Verformungen und der inneren Schnittgrößenverteilung. Entscheidend für diese Ermittlung sind unter anderem genaue Kenntnisse bezüglich der Materialeigenschaften des Dämmstoffes. Deshalb wurde das Materialverhalten für den eingesetzten Dämmstoff unter einer Druck- und Schubbeanspruchung anhand von umfangreichen experimentellen Untersuchungen analysiert. Es hat sich herausgestellt, dass die Bestimmung der Scherfestigkeit sowie des Schubmoduls in Anlehnung an die geltende Norm DIN EN 12090 nicht eindeutig und damit unzufrieden stellend ist. Über- oder Unterschätzungen des Schubmoduls führen bei der Ermittlung der inneren Schnittgrößenverteilung und der Verformungen eines Sandwichelementes zu ungenauen und gegebenenfalls zu falschen Ergebnissen. Deshalb wurde ein neuer Ansatz zur Ermittlung des Schubmoduls für einen Dämmstoff entwickelt. Das neue Vorgehen zur Ermittlung des Schubmoduls liefert gleichzeitig hilfreiche Werte in Form von Spannungs- und Verformungsgrenzen, die die Bemessung von Sandwichelementen optimieren können.

New approach for determining the shear modulus of insulating materials - Contribution to the design of sandwich elements.
The decisive factor for the economic design of a reinforced concrete sandwich element is the realistic determination of the deformations and distribution of the internal forces. For this determination, the accurate knowledge of the insulating material properties is an important factor. The material behavior for the insulating material used was analyzed under pressure and shear stress by means of extensive experimental investigations. It has been found that the determination of shear strength as well as of shear modulus is not clear and thus, in accordance with the standard, unsatisfactory. For sandwich elements, a shear modulus that is too big or small will lead to incorrect results in the determination of deformations and the distribution of internal forces. Therefore, a new approach for determining the shear modulus for an insulating material was developed. This new procedure also provides useful values which can e.g. represent stress and deformation limits and thus optimize the design of sandwich elements.