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Lokale Betrachtungen zur Rissbreitenentwicklung unter Betriebsbeanspruchungen

Um im Stahlbetonbau den Korrosionsschutz der Bewehrung, ein gutes Erscheinungsbild und ggf. die Dichtigkeit zu gewährleisten, müssen auftretende Rissbreiten auf ein gewisses Maß begrenzt werden. Für eine wirklichkeitsnahe rechnerische Ermittlung der Rissbreiten sind eine Vielzahl von Einflussparametern zu berücksichtigen. Insbesondere zeitabhängige Effekte, die sich infolge wechselnder Belastungszustände während der Lebensdauer eines Bauteils und des nichtlinearen Materialverhaltens (z. B. Verbundkriechen, Betonkriechen und Betonschwinden) ergeben, sind zu erfassen.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll die Rissbreite in Stahlbetonbauteilen unter Berücksichtigung von Langzeiteffekten modelltheoretisch, experimentell und numerisch untersucht werden. Hierfür soll vor allem der lastpfadabhängige Schlupf zwischen der Bewehrung und dem umliegenden Beton, die innere Betonrissbildung im Bereich der Bewehrung (Sekundärrisse bzw. Goto-Risse) und die Rissaufweitung der Primärrisse von der Bewehrung zur Bauteiloberfläche berücksichtigt werden. Ziel der geplanten Untersuchungen ist die Quantifizierung lokaler Schädigungseffekte und deren Berücksichtigung bei der Berechnung von Rissbreiten. Von den Ergebnissen werden wichtige Erkenntnisse zur Berücksichtigung von bisher nur global oder vereinfacht erfassten Effekten sowie zum Einfluss von Beanspruchungsänderungen während der Nutzungsdauer (Lastpfadabhängigkeit) bei der rechnerischen Ermittlung von Rissbreiten erwartet.

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Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Graduiertenkollegs 2075

Förderdauer/Laufzeit: 2018 - 2020

Ansprechpartner: Jonas Cramer, M.Sc.

Veröffentlichungen:

  • Empelmann, M.; Cramer, J.: Time-dependent development of crack widths in reinforced concrete structures. In: Derkowski, W. et al. (Ed.): Proceedings of the fib Symposium 2019, 27.-29.05.2019 in Krakau (Polen), S. 621-628 (full paper digital).
  • Empelmann, M.; Cramer, J.: Recommendations for the building practice - Special aspects of crack width calculation. In: BFT International 85 (2019), Heft 2, S. 87.
  • Empelmann, M.; Cramer, J.: Rissbreiten an biegebeanspruchten Bauteilen. In: Beton- und Stahlbetonbau 113 (2018), Heft 4, S. 291-297.

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