Zum Tragverhalten CFK-umschnürter Stahlbetonstützen mit Kreisquerschnitt

Neben CFK-(carbonfaserverstärkten Kunststoff)Lamellen, die als zusätzlich aufgeklebte oder eingeschlitzte Zugbewehrung bereits seit den 1990er Jahren erfolgreich zur Ertüchtigung bestehender Stahlbetonbauteile Einsatz finden, werden in der Baupraxis in zunehmendem Maß auch CFK-Gelege verwendet. Mit derartigen Gelegen kann neben der Biege- und Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonplatten und -balken auch die Tragfähigkeit von Stahlbetonstützen nachträglich erhöht werden. Die CFK-Gelege werden dabei mittels Epoxidharzkleber vollflächig über die gesamte Höhe der zu ertüchtigenden Stahlbetonstütze entlang ihres Umfangs angeordnet. Der auf der Oberfläche entstehende CFK-Werkstoff behindert durch die hohe Steifigkeit der Carbonfasern die Dehnung und Ausbreitung des Betons in Querrichtung, wodurch dieser in einen dreidimensionalen Spannungszustand versetzt wird. Dies resultiert in höheren Druckfestigkeiten des umschnürten Betons und führt zu einer Veränderung des Verformungsverhaltens. Der Beitrag gibt zunächst einen Überblick zum Stand der Technik hinsichtlich Planung und Bemessung von CFK-Umschnürungen gemäß der DAfStb-Richtlinie “Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung” [1]. Daran anschließend werden Forschungsergebnisse aus der internationalen Literatur mit den Ergebnissen eines an der HTWK Leipzig durchgeführten Versuchsprogramms verglichen und ein Bemessungsvorschlag für CFK-umschnürte Stützen mit Kreisquerschnitt vorgestellt.

Contribution concerning load bearing behaviour of CFRP confined RC columns with circular cross section
Beside CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) strips, which are successfully utilized as an additional glued reinforcement in tension zones of existing reinforced concrete (RC) members, CFRP sheets gain more and more attention in terms of strengthening and retrofitting. Those sheets are capable to increase the bearing capacity of RC slaps and beams significantly. Furthermore, CFRP sheets can improve the capacity of RC columns, too. In doing so, the connection of concrete surface and CFRP sheet is enabled by an epoxy resin (CFRP confinement). Thereby, concrete's lateral expansion is efficiently restricted in cases of imposed axial compressive deformation; therefore, the elastic CFRP resisting response generates an ever increasing lateral compressive stress state on concrete, leading to structural upgrade of the member core to provide a remarkable higher concrete strength and sufficient deformability. Regarding CFRP confinement design in Germany, this paper presents a brief overview concerning the state-of-the-art, and it introduces a design procedure utilized in German DAfStb-Guideline “Strengthening of concrete structures with adhesive bonded reinforcement”. Furthermore, some recent research efforts and findings to improve the current model will be offered, too.