Druckstrebentragfähigkeit von vorgespannten UHPFRC-Hohlkästen unter Torsion und kombinierter Beanspruchung

Aufgrund der hohen Druckfestigkeit von ultrahochfestem Faserbeton (UHPFRC) lassen sich sehr dünnwandige und innovative Bauelemente herstellen. Durch eine Vorfabrikation von transportgerechten und gewichtsoptimierten Segmenten, die später auf der Baustelle zu komplexen Bauteilen, wie z.B. Segmentbrücken, Fertigteiltürmen oder Fertigteilmasten zusammengespannt werden, könnten neue Anwendungsfelder für Betonbauteile erschlossen werden. Neben der Einwirkung aus Biegung und Querkraft treten in der späteren Nutzung auch Torsionsbeanspruchungen auf. Am iBMB, Fachgebiet Massivbau der TU Braunschweig, wurden experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Druckstrebentragfähigkeit von monolithischen und segmentären extern vorgespannten Balken mit Hohlkastenquerschnitten aus UHPFRC unter Torsion sowie unter kombinierter Biege-, Querkraft- und Torsionsbeanspruchung durchgeführt. Auf Basis der Versuchsergebnisse und unter Beachtung der Rechenansätze für normal- und hochfeste Betone wurden bestehende Bemessungsmodelle zur Beschreibung der Druckstrebentragfähigkeit für UHPFRC erweitert.

Bearing capacity of the compression strut of prestressed UHPFRC box girders under torsion and combined loading
Due to the high compressive strength of ultra-high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) thin-walled and innovative components can be produced. In order to gain new fields of application for concrete elements it would be useful to prefabricate weight-optimized and transportable segments, which could be mounted to complex components such as segmental bridges, precast towers or precast poles directly on site. As such components are not only stressed by bending and shear, but also torsion, the iBMB, Department of Concrete Structures of the TU Braunschweig, has conducted experimental and theoretical research works on the bearing capacity of the concrete compression strut of monolithic and segmental externally prestressed UHPFRC box girders under torsion and combined loading of bending, shear and torsion. Based on the experimental results and the approaches of normal- and high-strength concrete the existing design models have been extended to describe the bearing capacity of UHPFRC compression struts.