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Title
Entwicklung von vorgefertigten Rippendeckensystemen in Hybridverbundbauweise (Holz-Beton-Stahl) für das verdichtete Bauen im urbanen Raum / von Markus Froihofer ; Johannes Völkl
Additional Titles
Development of prefabricated ribbed slabs systems as hybrid composite construction (Timber-Steel-Concrete) for high-density building in urban spaces
AuthorFroihofer, Markus ; Völkl, Johannes
Thesis advisorFadai, Alireza
PublishedWien, 2018
Description237 Seiten
Institutional NoteTechnische Universität Wien, Diplomarbeit, 2018
Annotation
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprueft
Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Rippendeckensysteme / Hybridverbundbauweise
Keywords (EN)ribbed slabs systems / hybrids composite
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-116442 Persistent Identifier (URN)
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Entwicklung von vorgefertigten Rippendeckensystemen in Hybridverbundbauweise (Holz-Beton-Stahl) für das verdichtete Bauen im urbanen Raum [6.67 mb]
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Abstract (German)

Um den höher werdenden Anforderungen an immer weitgespannteren und schlankeren Decken gerecht zu werden, kommt es im modernen Hochbau zum Einsatz von Verbundkonstruktionen. Mit dem Ziel den dadurch resultierenden massiven Einsatz von Stahl und Beton entgegenzuwirken, kam es in den letzten Jahren vermehrt zur Entwicklung von Verbundelementen aus Holz. Im Zuge dieser Entwicklung werden in dieser Arbeit, im Rahmen eines „Sparkling Science“ Forschungsprojektes, Rippendeckenelemente in Hybridverbundbauweise, bestehend aus Holz, Beton und Stahl, entwickelt und untersucht. In vorausgehenden Untersuchungen des Institut für Architekturwissenschaften - Fachbereich Tragwerksplanung und Ingenieurholzbau der TU Wien, wurden bereits Holz-Beton-Rippendeckenelemente in reiner Verbundbauweise untersucht und ausgewertet. In Form einer Vorversuchsreihe wurden Abscherversuche mit verschiedenen Verbindungsmitteln durchgeführt um die Tragfähigkeit der verschiedenen Beton-Stahl-Verbindungen und jene der Holz-Beton-Verbindung, in Form von Kerven, zu ermitteln. Aufgrund dieser Ergebnisse war es möglich, eine statische Modellierung in Form von dreidimensionalen FE-Modellen vorzunehmen und in weiterer Folge auch ein leichter zu handhabendes Stabwerksmodell zu entwickeln. Des Weiteren wurde noch ein verkleinerter Träger für eine Langzeitversuchsreihe modelliert. Um die Anwendbarkeit dieser Modelle zu überprüfen wurde eine Biegeversuchsreihe durchgeführt, welche ebenfalls der Ermittlung der Tragfähigkeit und des Bruchverhaltens diente. Anhand der erhaltenen Versuchsergebnisse war es in weiterer Folge möglich, die im Vorfeld entwickelten statischen Modelle zu überprüfen und gegebenenfalls anzupassen. Aufgrund der beengten Platzverhältnisse im Labor, musste ein verkleinerter Träger für den Langzeitversuch, unter Beibehaltung der selben Normalspannungen wie im Originalmodell, entwickelt werden. Ziel dieses Versuches war es, das Durchbiegungsverhalten des Hybridverbundsystems zu ermitteln. Um den Einfluss des Stahlträgers auf das Langzeitverhalten feststellen zu können, wurde ein Träger mit Stahl und ein Vergleichsträger ohne Stahl hergestellt. Auf Basis der Versuchsergebnisse und den angepassten statischen Modellen wurde in weiterer Folge ein Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit laut Norm geführt. Das Ziel bestand darin, die Anwendbarkeit des Deckenelements im konventionellen Hochbau aufzuzeigen und eine Optimierung des Querschnittes vorzunehmen.

Abstract (English)

To fulfil the increasing requirements of wide span and slim slabs it comes to an concentrated application of composite construction in modern engineering. With the intention to reduce the massive application of steel and concrete it came to a development of composite construction from timber in the last years. In the course of this processing ribbed slabs in hybrid composite construction (timber, concrete and steel), in the scope of the "Sparkling Science" research project, will be developed and analysed. In further tests, which took place at the Institute of Architectural Science - Department of Structural Design and Timber Engineering, Timber-Concrete-Ripped-Slabs in composite construction were already analysed and evaluated. In terms of pilot test series there were performed shear experiments with different fasteners to determine the load capacity of different Concrete-Steel-Joints and Timber-Concrete-Joints, which were designed as grooves. Because of this results it was possible to generate static models in terms of a three-dimensional FE-Model and an easier to handle framework model. Furthermore there were created a smaller beam for a long term test series. To test the practicality of the static models a bending test series was performed, which was attended to determine the load capacity and the fracture behaviour. With the help of these tests it was possible to check and if necessary adapt the previously designed static models. Because of the restricted space in the labour a smaller beam for a long term series, under retention of the same axial stress as in the original model, had to be created. The purpose of this test was to determine the bending behaviour of the Hybrid-Composite-Construction. To find out the influence of the steel beam on the long term behaviour, there were created one beam with and one without steel. On the basis of the test results and the adapted static models there were checked the ultimate limit state and the serviceability of the system. The purpose of these tests was to point out the practicality of the slab element in the conventional engineering and to optimize the cross sections.

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