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Vorgespannte Kohlefaserlamellen als Oberflächenspannglieder zur Bauteilverstärkung
Gründe für die Notwendigkeit einer statischen Verstärkung
von Bauteilen können beispielweise Umnutzungen, Auswechselungen,
Brandschäden, Korrosion der Bewehrung, Mängel in der Ausführung
aber auch in der statischen Planung sein.
Die Möglichkeiten von Biegeverstärkungsmaßnahmen für Stahlbetonbauteile
beschränken sich auf:
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Querschnittsergänzung
- Druckzonenergänzung (mehr Eigengewicht!!!)
- Biegezugzonenverstärkung (eingeschlitzte
 Bewehrung,Stahllamelle,
CFK-Lamelle)
externe Vorspannung
Dabei zeigt sich, daß bei Verwendung des hochzugfesten
Werkstoffes Kohlefaser die Biegezugzonenergänzung infolge
des sehr hohen Dehnungsvermögens nur wirtschaftlich in Kombination
mit externer Vorspannung ausgenutzt werden kann.
Vorgespannte CFK-Lamellen bieten gegenüber einer nur schlaffen
Oberflächenverklebung:
- eine höhere Ausnutzung des Dehnvermögens
der
Lamelle
- eine "aktive" Verstärkung auch für
Eigengewichtslasten
- eine Möglichkeit zur Rückführung des
Bauteils
in Zustand I (ungerissener Beton)
- eine Reduzierung der Stahlspannungen der
internen
Bestandsbewehrung
Von Leonhardt, Andrä und Partner wurde deshalb ein neues
Spannverfahren entwickelt, welches es erlaubt, Kohlefaser
(CFK)-Lamellen am Bauwerk extern vorzuspannen und dauerhaft
zu verankern.
Die Vorspannung der Lamelle beträgt  =
1000 N/mm² - ca 40% der Bruchspannung - bei einer zugehörigen
Lamellendehnung von  =
5,5 0/00. |
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Versuchsbalken verstärkt mit
LEOBA-CarboDur Vorspannsystem
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Dehnungsmessung an CFK-Lamelle während
des Vorspannvorganges (aus EMPA Versuchsbericht)
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| Prüfung der LEOBA-CarboDur
Verankerung im Zugversuch |
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Maßgebend ist ein Lamellenbruch auf der freien Strecke
zwischen der Verankerung.
Lamellenbruch bei einer Prüflast von 760 kN
( zugehörige gemessene Lamellendehnung
e = 16,5 0/00 )
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Mit diesem Verfahren wurde 1998 weltweit
zum ersten Mal ein Brückenbauwerk mit
Risseschaden mittels vorgespannten
CFK-Lamellen saniert und ertüchtigt.
Lauterbrücke in Gomadingen
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Risseschaden saniert mittels extern vorgespannter CFK-Lamellen,
schlaffe Enden noch nicht verklebt |
Auch im Hochbau bewies
die Verwendung der LEOBA CarboDur Oberflächenspannglieder
und dessen Spannverfahren die Leistungsfähigkeit von vorgespannten
Kohlefaserlamellen zur Bauwerksverstärkung.
Juli 1999 Verstärkung einer Aussteifungsscheibe Bankgebäude
Langen.
Nov 2000 Verstärkung einer Aussteifungsscheibe Fina-Hochhaus
Frankfurt. |
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Wand nach Abschluß der
Spann- und Verstärkungsarbeiten
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vereinfachtes Fachwerkmodell
und Anordnung der LEOBA CarboDur Oberflächenspannglieder. |
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