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Authors: Hauf, Gunter
Title: Trag- und Verformungsverhalten von Slim-Floor Trägern unter Biegebeanspruchung
Other Titles: Structural and deflection behaviour of slim floor girders under bending stresses
Issue Date: 2010
metadata.ubs.publikation.typ: Dissertation
Series/Report no.: Mitteilungen / Institut für Konstruktion und Entwurf;2010,1
URI: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-54724
http://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/358
http://dx.doi.org/10.18419/opus-341
Abstract: Slim-Floor Trägerquerschnitte werden aufgrund der vergleichsweisen großen Schlankheit in sehr vielen Fällen durch den Verformungsnachweis bestimmt. Das Verformungsverhalten dieser Verbundflachdeckenträger wird hierbei maßgeblich durch die große Biegesteifigkeit des Betongurtes und dessen Rissbildung im Feldbereich, für durchlaufende Trägersysteme auch im Stützbereich, beeinflusst. Einen maßgebenden Einfluss auf die Trägersteifigkeit und damit das Verformungsver-halten spielt hierbei die mittragende Breite, wobei nach derzeitiger normativer Regelung das Biegetragverhalten des Betongurtes weitestgehend vernachlässigt wird. Im Rahmen von experimentellen Untersuchungen wurde dabei festgestellt, dass die mittragende Breite weitaus größer angenommen werden kann, als bisherige normative Regelungen angeben, und die Biegetragwirkung des Betongurtes einen entscheidenden Einfluss auf das Verformungsverhalten besitzt. In der vorliegenden Arbeit wird daher das Verformungsverhalten von Slim-Floor Trägern unter Berücksichtigung der Biegetragwirkung und der Rissbildung des Betongurtes untersucht. Durch die Entwicklung eines analytischen Modells unter Berücksichtigung der Rissbildung (nicht-lineare Berechnung) und unter Berücksichtigung der mittragenden Breite des Biege- und Scheibenzu-stands kann das Verformungsverhalten im Bereich der Gebrauchstauglichkeit sehr gut dargestellt werden. Es zeigt sich hierbei, dass der Einfluss der mittragenden Breite im Stützbereich auf das Verformungsverhalten nur von untergeordneter Bedeutung ist, insgesamt jedoch durch die Durchlaufträgerwirkung die Verformungen des Slim-Floor Trägers reduziert werden können. Auf Basis der Ergebnisse einer umfangreichen Parameterstudie mit dem entwickelten analytischen Berechnungsmodell wird ein Ansatz für eine verformungsbezogene mittragende Breite sowie ein Vorschlag zur quasi-elastischen Verformungsberechnung entwickelt. Mit diesen beiden Berechnungsansätzen ist eine realistische Durchbiegungsberechnung von Slim-Floor Trägern als ein- und zweifeldrige Systeme möglich.
Due to the high slenderness of this construction type composite slim-floor sections are often determined by the deflection design. The girder deflection is mainly influenced by the bending stiffness of the concrete chord as well as the cracking behavior in the span and for continuous girder also at the support area. For the girder stiffness and the deflection behavior the effective width of the concrete chord plays an important role behavior; however according to current rules the bending behavior normally is neglected in calculation. Within the scope of the experimental tests on slim-floor girders the effective width of the concrete chords was much larger than expected and given by codes and the influence of the concrete chord, especially the bending stiffness, has an important influence on the deflection behaviour. Therefore the presented thesis deals with investigations on the deflection behaviour of slim floor girders taking into account the bending state and the cracking of the concrete. Based on an analytical calculation model the non-linear behaviour considering the effective width of the bending state and the cracking the real deflection under serviceability can be determined. The analysis shows that the influence of the effective width at midsupport is of marginal importance. However the effect of the continuous girder reduces the deflection of the slim-floor girders. The analysis of results of a wide-ranging parametric study based on the analytical and non-linear calculation model leads to the development of an approach for a deflection-based effective width and a proposal for a quasi-elastic calculation method of the deflections of single span and two span slim-floor girders. On basis of these proposed calculation methods the girder deflection of composite slim-floor structures may now be determined realistically.
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