Robert Maillart 1872-1940, ein schweizer Ingenieur
Robert Maillart gehört zu den herausragenden Ingenieuren des beginnenden 20 Jahrhunderts und war einer der grossen Wegbereiter im Stahlbetonbau. Aber wussten Sie, dass die Stauffacherbrücke (1899) in Zürich ein Werk Maillarts ist. Verziert mit 4 Steinlöwen und geschmückt mit verschiedenem Steinwerk hat Gustav Gull Maillarts Brücke, einen unbewehrten Dreigelenkbogen aus Beton, kaschiert. Bald darauf hat Maillart aber unverkleidete Brücken erstellen und seine Kenntnisse und Theorien anwenden und vertiefen können. Ausgehend vom Dreigelenkbogen hat er zwei Grundformen für Betonbogenbrücken entwickelt: Den versteiften Stabbogen mit einem dünnen Stabbogen und einer 'dicken' Fahrbahn und den versteiften Bogen mit einer dünnen Fahrbahn. Zwei Lastfälle sind für die Formgebung stabförmigen Bogenbrücken bestimmend: Zum einen das gleichmässig vorhandene Eigengewicht und zum anderen die einseitige Verkehrslast. Beide von Maillarts entwickelten Brückentypen geben eine Antwort auf die obige Aufgabenstellung. Seine wohl berühmteste Brücke, die Salginatobelbrücke, überquert die tiefe Schlucht mit einem eleganten, spannungsvollen Sprung. Robert Maillart war aber nicht nur ein begnadeter Brückenbauer. Er entwickelte die Betonbauweise auch im Hochbau weiter. So baute er die von C. Turner entwickelten Pilzdecken und erweiterte die Berechnungsmethoden für diese Bauweise. Pilzdecken, die Vorläufer der heutigen Flachdecken wurden bald zu einer Standardkonstruktion und lösten in weiten Bereichen die Unterzugsdecken ab. Daneben erstellte er mit dem Vordach für eine Lagerhalle in Chiasso ein erstes Fachwerk in Stahlbeton und baute für die Landi 1939 eine Schale für die Cement Halle.
David P. Billington.: Robert Maillart und die Kunst des Stahlbetonbaus, Zürich, 1990 Robert Maillart, Beton Virtuose, Katalog zur Austellung, Zürich 1996 Norman Stein Brückenexkursion, Schweiz 2007
Eladio Dieste 1943–1996, ein uruguayischer Ingenieur
Eladio Dieste, ein uruguayischer Ingenieur ist eine Sensation. Seit 50 Jahren baut Eladio Dieste armierte Schalen aus Ziegel. Mit einfachen Arbeitern, einem hochstehenden lngenieurknowhow und einer Portion Kühnheit erstellt er atemberaubende Konstruktionen, freischwebende Schalen, fliegende Hallendächer. Markthallen, Einstellhallen, Bahnhofsüberdachungen, Kirchen, liegende Silos in Urugauy, Argentinien, Brasilien, sie alle tragen die Handschrift von Eladio Dieste. Doch sein Erfindungsgeist beschränkte sich nicht nur auf die Tragwerke selbst. Damit er die kühnen Konstruktionen bauen konnte, musste er zum Beispiel eigene Schalwagen erfinden, welche nach Erhärten der Ziegelschalen abgesenkt, verschoben und für das nächste Element benutzt werden konnten. Ein Buch bringt einem interessierten Kreis diesen Ausnahmekönner unter den Ingenieuren näher.
Eladio Dieste 1943–1996, Junta de Andalucia, Direccion General de Arquitectura y Vivienda, 1997 ISBN 84-8095-060-9
Vladimir G. Suchov 1853-1939, ein russischer Ingenieur
Der russische Ingenieur Vladimir G. Suchov war einer der herausragenden Konstrukteure des ausgehenden 19. und des frühen 20. Jahrhunderts. Die Breite seines Arbeitsgebietes ist erstaunlich. Sein Werk umfasst neben grundlegenden wissenschaftlichen Arbeiten eine Vielzahl von technischen Erfindungen und Entwicklungen. Suchov plante die ersten russischen Erdölleitungen, erfand das Crackverfahren, entwickelte Dampfkessel, Pumpen, Raffinerien. Nach seinen Plänen wurden zahlreiche Erdöltanks und Tankschiffe gebaut. Suchovs Gitterschalen und Bogenkonstruktionen bestanden aus einem dünnen Druckgurt aus Stahl oder Holz welche mit einer Reihe von Zugelementen ausgesteift waren. Suchovs Idee, dabei nicht nur die Auflager mit einem Zugband zu versehen, sondern auch schräge Zugelemente zur Verhinderung des Ausknickens des Bogens einzusetzen, führte zu äusserst schlanken Bogenkonstruktionen, die zum Teil nur aus Latten, Brettern oder kleinen Stahlwinkeln bestanden. Die Dachkonstruktion über der mittleren Passage im Kaufhaus GUM ist eines dieser Beispiele. Noch viel kühnere Dächer hat er für Ausstellungsbauten und Fabrikhallen realisiert. Hyperboloidschalen sind ein zweiter Bereich, wo Suchovs Genialität zum Ausdruck kommt. Mit gekreuzten, einfachen und geraden Stäben sowie mit Ringen formt Suchov Türme, welche mit einem Minimum an Material grosse Lasten tragen können. Neben diesen neuartigen Konstruktionen hat Suchov aber auch Dutzende von Fachwerkbrücken für die Eisenbahn gebaut und in Rekordzeit mit innovativen Bauweisen erstellt. Vladimir Suchov hat mit seinen Arbeiten auf dem Gebiet der Stahlkonstruktion die Kunst der sparsamen Konstruktion zu einem grossartigen Höhepunkt geführt. Hyperboloidschalen sind ein zweiter Bereich, wo Suchovs Genialität zum Ausdruck kommt. Mit gekreuzten, einfachen und geraden Stäben sowie mit Ringen formt Suchov Türme, welche mit einem Minimum an Material grosse Lasten tragen können. Neben diesen neuartigen Konstruktionen hat Suchov aber auch Dutzende von Fachwerkbrücken für die Eisenbahn gebaut und in Rekordzeit mit innovativen Bauweisen erstellt. Vladimir Suchov hat mit seinen Arbeiten auf dem Gebiet der Stahlkonstruktion die Kunst der sparsamen Konstruktion zu einem grossartigen Höhepunkt geführt.
Vladimir G. Suchov - die Kunst der sparsamen Konstruktion; Institut für leichte Flächentragwerke der Universität Stuttgart u.a. Hrg. Deutsche Verlagsanstalt Stuttgart, 1990
Heinz Isler 1926-2009, ein schweizer Ingenieur
Wer auf der N1 von Zürich nach Bern fährt, erhascht bei Deitingen einen Blick auf zwei Betonschalen welche eine Tankstelle überdachen. 1968 beim Bau der Autobahn erstellt, sind sie heute bereits Kulturgut. Über einen Grundriss von 2 x 26 x 31 m wölben sich zwei dreieckige Schalenflügel aus Beton und bieten Schutz vor Regen. Die zwei Schalen sind ein kleiner Ausschnitt aus Heinz Islers Gesamtwerk, welches allein bis 1989 über 1400 Schalen umfasst. Ufos gleich sind seine Schalen in die Landschaft gesetzt. Es sind Bauten von einer Leichtigkeit und Eleganz, die so erscheinen, als seien sie nur kurz auf ihren dünnen Beinen zwischengelandet. An der ETH zum Bauingenieur ausgebildet, beschäftigte er sich danach intensiv mit Schalen. Bald wurde ihm klar, dass das übliche Vorgehen, die geometrische Form mathematisch vorzugeben, weder statisch günstig, noch ästhetisch befriedigend ist. Aus seinen Naturbeobachtungen hatte er gelernt, dass in der Natur noch viele andere Formfindungsmethoden bestehen, welche er konsequent umsetzte: die aufgeblasene Membran als Vorbild für die Buckelschale, die hängenden Tücher, die auf den Kopf gestellt freie Formen definieren und die Fliessformen. Anhand von Modellen entwickelte er die Entwürfe weiter, studierte deren Verhalten und bereitete die Ausführung vor. Zusammen mit einem Baumeister optimiert er die Schalung, welche für verschiedene Schalentypen verwendet werden konnte. Die Schalen selbst werden aus Beton gegossen, sind nur wenigeZentimeter dick und benötigen keine Wasserisolation. Isler nutzt die Vorteile der Schalen, ihre zweiseitige Krümmung und Lastabtragung und ihre fast ausschliessliche Druckbeanspruchung voll aus: bei der grössten Schale erreicht er eine frei überspannte Grundrissfläche von 54 x 58 Meter.
Ekkehard Ramm und Eberhard Schunk: Heinz Isler Schalen; Katalog zur Ausstellung, Stuttgart 1989 Sanierung Schale Fliegermuseum Dübendorf APT
Verstärkung von Bauwerken mit Stahl- und CFK-Lamellen
Bei der Verstärkung von Bauwerken gewinnen Verfahren mit nachträglich aufgeklebten Lamellen zunehmend an Bedeutung. Dabei werden heute zwei Arten von Lamellen verwendet: Stahllamellen und CFK Lamellen. Die Stahllamellen als ältere Verstärkungsart werden heute zunehmend von den leichteren und einfacher zu applizierenden CFK Lamellen verdrängt. Lamellenverstärkungen kommen bei folgenden Anwendungen zum Einsatz: Ersatz von fehlender bzw. durchgetrennter Bewehrung (z.B. aufgrund Deckendurchbrüchen) Verstärkung von Bauwerken (z.B.für Erhöhung der Belastungen) Für den Einsatz der Lamellen gelten folgende Regeln: Die Tragkonstruktion darf auch bei einem Ausfall der Lamellen nicht einstürzen. Im Klartext heisst das, dass Lamellen nur für bestimmte Verstärkungen eingesetzt werden können. Lamellen dürfen nur bis zu bestimmten Spannungs- und Dehnungswerten ausgenutzt werden. Die Verankerung der Lamellenkräfte muss sichergestellt sein Anwendungsbereiche der Lamellen:Während bis heute nur die Tragsicherheit von mit Lamellen verstärkten Bauteilen untersucht worden ist, wurde in neueren Untersuchungen [1] auch der Gebrauchszustand und das Rissverhalten von lamellenverstärkten Bauteilen untersucht. Dabei zeigten sich Unterschiede zwischen CFK und Stahllamellen. Stahllamellen begrenzen die Verformungen und beeinflussen das Rissverhalten positiv. Ausgehend von diesen Untersuchungen können die folgenden drei Anwendungsbereiche formuliert werden. Verstärkungsgrad bedeutet das Verhältnis zwischen verstärktem und unverstärktem Bauteil. Verstärkungsgrad 100 bis 130%: Sowohl Stahl als auch CFK Lamellen einsetzbar Verstärkungsgrad 130 bis 160%: Stahllamellen ohne Einschränkungen verwendbar, CFK Lamellen mit gewissen Einschränkungen verwendbar Verstärkungsgrad 160 bis 200%:Stahllamellen mit gewissen Bedingungen anwendbar. Durchbiegungen kontrollieren CFK Lamellen mit Einschränkungen verwendbar, falls Durchbiegungen nicht zu grosse Werte erreichen. Bei Einzellasten nur Stahllamellen verwenden Verstärkungsgrad Über 200%: Keine Anwendung von Lamellen empfohlen, da bei Ausfall der Verstärkungen Einsturzgefahr.
Anwendungsbeispiel Erdbebenverstärkung einer Stahlbetonwand mit Stahllamellen SAW Alterssiedlung Dufourstrasse in Zürich Statische Berechnung und Ausführung APT
SCC Beton, Konstante und ausgezeichnete Qualitäten
Durch Verwendung von einem geeigneten Zusatzmittel entsteht aus einem normalen Beton ein selbstverdichtender Beton (SCC-Beton). Eine Verdichtung mit Vibrieren ist dabei nicht nötig. Ein SCC-Beton weist ein ausgeprägtes Fliessverhalten und eine weiche Verarbeitungskonsistenz bei gleichzeitig hohem Kohäsionsvermögen auf. Anzumerken gilt, dass bei den Zuschlagsstoffen eine Erhöhung des Sandgehalts sowie eine Verringerung des Grösstkorndurchmessers vorgenommen werden muss. Für die allgemein verwendeten Bindemittelsorten CEM I und II liegen keine Einschränkungen vor. SCC-Beton besitzt folgende Vorteile: Kein Vibrieren Die enorme Selbstverdichtung erlaubt es, den Beton ohne jegliches Vibrieren einzubringen. Das bedeutet geringere Lärmbelastung für Mitarbeiter und Umwelt, geringerer Zeitaufwand, weniger Gerüste. Flexibler Einbau SCC-Beton ist als Kübel- oder Pumpbeton einfach einzubauen. Zur Herstellung werden nur die Üblichen Maschinen und Geräte verwendet. Die aussergewöhnliche Fliesseigenschaft ermöglicht selbst das Verfüllen schwierigster Bauteile. Hohe Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit Die flüssige Konsistenz lässt eine Betonförderung mit höchster Einbauleistung zu. Durch den Wegfall des Vibrieren kann eine Reduktion der personellen Aufwendungen vorgenommen werden, was eine Kostenersparnis nach sich zieht. Garantierte Eigenschaften SCC-Beton gewährleistet konstante Qualität im Einbau, ohne Entmischung und Separation. Unkontrollierbare Schwankungen sind durch die Selbstverdichtung ausgeschlossen. SCC-Beton kann in der Vorfabrikation, im allgemeinen Hochbau sowie auch im Infrastrukturbau verwendet werden. Dabei sind hohe Frostausalzbeständigkeit oder höchste Betonfestigkeit ohne Probleme erreichbar. Unterbetonierte Gewölbe im Schweizer Landesmuseum Ein interessantes Beispiel für die Anwendung von SCC Beton stellt die statische Sanierung der Gewölbedecken im Sockelgeschoss des Schweizerischen Landesmuseums dar. Zur Sicherung und Traglasterhöhung wurden die bestehenden Gewölbe mit einem bewehrten Gewölbe aus SCC Beton verstärkt. APT war dabei für Idee, Projekt und Ausführung verantwortlich Während im darüber liegenden Geschoss der Museumsbetrieb ungestört weiter ging, wurde unten die Bewehrung an der Decke aufgehängt und anschliessend die Schalung hoch gehievt und abgedichtet. Zum Schluss wurde das Gewölbe mit SCC Beton gefüllt.
Anwendungsbeispiel Statische Sanierung der Gewölbedecken im Schweizer Landesmuseum. Zur Sicherung und Traglasterhöhung wurden die bestehenden Gewölbe mit einem bewehrten Gewölbe aus SCC Beton verstärkt. Isometrie statische Berechnung APT

Quellen

David P. Billington.: Robert Maillart und die Kunst des Stahlbetonbaus, Zürich, 1990 Robert Maillart, Beton Virtuose, Katalog zur Austellung, Zürich 1996

Norman Stein Brückenexkursion, Schweiz 2007

Robert Maillart 1872-1940, ein schweizer Ingenieur

Robert Maillart gehört zu den herausragenden Ingenieuren des beginnenden 20 Jahrhunderts und war einer der grossen Wegbereiter im Stahlbetonbau. Aber wussten Sie, dass die Stauffacherbrücke (1899) in Zürich ein Werk Maillarts ist. Verziert mit 4 Steinlöwen und geschmückt mit verschiedenem Steinwerk hat Gustav Gull Maillarts Brücke, einen unbewehrten Dreigelenkbogen aus Beton, kaschiert. Bald darauf hat Maillart aber unverkleidete Brücken erstellen und seine Kenntnisse und Theorien anwenden und vertiefen können. Ausgehend vom Dreigelenkbogen hat er zwei Grundformen für Betonbogenbrücken entwickelt: Den versteiften Stabbogen mit einem dünnen Stabbogen und einer 'dicken' Fahrbahn und den versteiften Bogen mit einer dünnen Fahrbahn. Zwei Lastfälle sind für die Formgebung stabförmigen Bogenbrücken bestimmend: Zum einen das gleichmässig vorhandene Eigengewicht und zum anderen die einseitige Verkehrslast. Beide von Maillarts entwickelten Brückentypen geben eine Antwort auf die obige Aufgabenstellung.
Seine wohl berühmteste Brücke, die Salginatobelbrücke, überquert die tiefe Schlucht mit einem eleganten, spannungsvollen Sprung. Robert Maillart war aber nicht nur ein begnadeter Brückenbauer. Er entwickelte die Betonbauweise auch im Hochbau weiter. So baute er die von C. Turner entwickelten Pilzdecken und erweiterte die Berechnungsmethoden für diese Bauweise. Pilzdecken, die Vorläufer der heutigen Flachdecken wurden bald zu einer Standardkonstruktion und lösten in weiten Bereichen die Unterzugsdecken ab. Daneben erstellte er mit dem Vordach für eine Lagerhalle in Chiasso ein erstes Fachwerk in Stahlbeton und baute für die Landi 1939 eine Schale für die Cement Halle.

Quellen

Eladio Dieste 1943–1996, Junta de Andalucia, Direccion General de Arquitectura y Vivienda, 1997

ISBN 84-8095-060-9

Eladio Dieste 1943–1996, ein uruguayischer Ingenieur

Eladio Dieste, ein uruguayischer Ingenieur ist eine Sensation. Seit 50 Jahren baut Eladio Dieste armierte Schalen aus Ziegel. Mit einfachen Arbeitern, einem hochstehenden lngenieurknowhow und einer Portion Kühnheit erstellt er atemberaubende Konstruktionen, freischwebende Schalen, fliegende Hallendächer. Markthallen, Einstellhallen, Bahnhofsüberdachungen, Kirchen, liegende Silos in Urugauy, Argentinien, Brasilien, sie alle tragen die Handschrift von Eladio Dieste.

Doch sein Erfindungsgeist beschränkte sich nicht nur auf die Tragwerke selbst. Damit er die kühnen Konstruktionen bauen konnte, musste er zum Beispiel eigene Schalwagen erfinden, welche nach Erhärten der Ziegelschalen abgesenkt, verschoben und für das nächste Element benutzt werden konnten. Ein Buch bringt einem interessierten Kreis diesen Ausnahmekönner unter den Ingenieuren näher.

Quellen

Vladimir G. Suchov - die Kunst der sparsamen Konstruktion; Institut für leichte Flächentragwerke der Universität Stuttgart u.a. Hrg.

Deutsche Verlagsanstalt Stuttgart, 1990

Vladimir G. Suchov 1853-1939, ein russischer Ingenieur

Der russische Ingenieur Vladimir G. Suchov war einer der herausragenden Konstrukteure des ausgehenden 19. und des frühen 20. Jahrhunderts. Die Breite seines Arbeitsgebietes ist erstaunlich. Sein Werk umfasst neben grundlegenden wissenschaftlichen Arbeiten eine Vielzahl von technischen Erfindungen und Entwicklungen. Suchov plante die ersten russischen Erdölleitungen, erfand das Crackverfahren, entwickelte Dampfkessel, Pumpen, Raffinerien. Nach seinen Plänen wurden zahlreiche Erdöltanks und Tankschiffe gebaut. Suchovs Gitterschalen und Bogenkonstruktionen bestanden aus einem dünnen Druckgurt aus Stahl oder Holz welche mit einer Reihe von Zugelementen ausgesteift waren. Suchovs Idee, dabei nicht nur die Auflager mit einem Zugband zu versehen, sondern auch schräge Zugelemente zur Verhinderung des Ausknickens des Bogens einzusetzen, führte zu äusserst schlanken Bogenkonstruktionen, die zum Teil nur aus Latten, Brettern oder kleinen Stahlwinkeln bestanden. Die Dachkonstruktion über der mittleren Passage im Kaufhaus GUM ist eines dieser Beispiele. Noch viel kühnere Dächer hat er für Ausstellungsbauten und Fabrikhallen realisiert.
Hyperboloidschalen sind ein zweiter Bereich, wo Suchovs Genialität zum Ausdruck kommt. Mit gekreuzten, einfachen und geraden Stäben sowie mit Ringen formt Suchov Türme, welche mit einem Minimum an Material grosse Lasten tragen können. Neben diesen neuartigen Konstruktionen hat Suchov aber auch Dutzende von Fachwerkbrücken für die Eisenbahn gebaut und in Rekordzeit mit innovativen Bauweisen erstellt. Vladimir Suchov hat mit seinen Arbeiten auf dem Gebiet der Stahlkonstruktion die Kunst der sparsamen Konstruktion zu einem grossartigen Höhepunkt geführt. Hyperboloidschalen sind ein zweiter Bereich, wo Suchovs Genialität zum Ausdruck kommt. Mit gekreuzten, einfachen und geraden Stäben sowie mit Ringen formt Suchov Türme, welche mit einem Minimum an Material grosse Lasten tragen können. Neben diesen neuartigen Konstruktionen hat Suchov aber auch Dutzende von Fachwerkbrücken für die Eisenbahn gebaut und in Rekordzeit mit innovativen Bauweisen erstellt. Vladimir Suchov hat mit seinen Arbeiten auf dem Gebiet der Stahlkonstruktion die Kunst der sparsamen Konstruktion zu einem grossartigen Höhepunkt geführt.

Quellen

Ekkehard Ramm und Eberhard Schunk: Heinz Isler Schalen; Katalog zur Ausstellung, Stuttgart 1989

Sanierung Schale Fliegermuseum Dübendorf APT

Heinz Isler 1926-2009, ein schweizer Ingenieur

Wer auf der N1 von Zürich nach Bern fährt, erhascht bei Deitingen einen Blick auf zwei Betonschalen welche eine Tankstelle überdachen. 1968 beim Bau der Autobahn erstellt, sind sie heute bereits Kulturgut. Über einen Grundriss von 2 x 26 x 31 m wölben sich zwei dreieckige Schalenflügel aus Beton und bieten Schutz vor Regen. Die zwei Schalen sind ein kleiner Ausschnitt aus Heinz Islers Gesamtwerk, welches allein bis 1989 über 1400 Schalen umfasst. Ufos gleich sind seine Schalen in die Landschaft gesetzt. Es sind Bauten von einer Leichtigkeit und Eleganz, die so erscheinen, als seien sie nur kurz auf ihren dünnen Beinen zwischengelandet. An der ETH zum Bauingenieur ausgebildet, beschäftigte er sich danach intensiv mit Schalen. Bald wurde ihm klar, dass das übliche Vorgehen, die geometrische Form mathematisch vorzugeben, weder statisch günstig, noch ästhetisch befriedigend ist.
Aus seinen Naturbeobachtungen hatte er gelernt, dass in der Natur noch viele andere Formfindungsmethoden bestehen, welche er konsequent umsetzte: die aufgeblasene Membran als Vorbild für die Buckelschale, die hängenden Tücher, die auf den Kopf gestellt freie Formen definieren und die Fliessformen. Anhand von Modellen entwickelte er die Entwürfe weiter, studierte deren Verhalten und bereitete die Ausführung vor. Zusammen mit einem Baumeister optimiert er die Schalung, welche für verschiedene Schalentypen verwendet werden konnte. Die Schalen selbst werden aus Beton gegossen, sind nur wenigeZentimeter dick und benötigen keine Wasserisolation. Isler nutzt die Vorteile der Schalen, ihre zweiseitige Krümmung und Lastabtragung und ihre fast ausschliessliche Druckbeanspruchung voll aus: bei der grössten Schale erreicht er eine frei überspannte Grundrissfläche von 54 x 58 Meter.

Anwendungsbeispiel

Erdbebenverstärkung einer Stahlbetonwand mit Stahllamellen SAW Alterssiedlung Dufourstrasse in Zürich

Statische Berechnung und Ausführung APT

Verstärkung von Bauwerken mit Stahl- und CFK-Lamellen

Bei der Verstärkung von Bauwerken gewinnen Verfahren mit nachträglich aufgeklebten Lamellen zunehmend an Bedeutung. Dabei werden heute zwei Arten von Lamellen verwendet: Stahllamellen und CFK Lamellen. Die Stahllamellen als ältere Verstärkungsart werden heute zunehmend von den leichteren und einfacher zu applizierenden CFK Lamellen verdrängt.

Lamellenverstärkungen kommen bei folgenden Anwendungen zum Einsatz:

Ersatz von fehlender bzw. durchgetrennter Bewehrung (z.B. aufgrund Deckendurchbrüchen) Verstärkung von Bauwerken (z.B.für Erhöhung der Belastungen)

Für den Einsatz der Lamellen gelten folgende Regeln:

Die Tragkonstruktion darf auch bei einem Ausfall der Lamellen nicht einstürzen. Im Klartext heisst das, dass Lamellen nur für bestimmte Verstärkungen eingesetzt werden können. Lamellen dürfen nur bis zu bestimmten Spannungs- und Dehnungswerten ausgenutzt werden. Die Verankerung der Lamellenkräfte muss sichergestellt sein

Anwendungsbereiche der Lamellen:Während bis heute nur die Tragsicherheit von mit Lamellen verstärkten Bauteilen untersucht worden ist, wurde in neueren Untersuchungen [1] auch der Gebrauchszustand und das Rissverhalten von lamellenverstärkten Bauteilen untersucht. Dabei zeigten sich Unterschiede zwischen CFK und Stahllamellen. Stahllamellen begrenzen die Verformungen und beeinflussen das Rissverhalten positiv. Ausgehend von diesen Untersuchungen können die folgenden drei Anwendungsbereiche formuliert werden. Verstärkungsgrad bedeutet das Verhältnis zwischen verstärktem und unverstärktem Bauteil.

    Verstärkungsgrad 100 bis 130%: Sowohl Stahl als auch CFK Lamellen einsetzbar

    Verstärkungsgrad 130 bis 160%: Stahllamellen ohne Einschränkungen verwendbar, CFK Lamellen mit gewissen Einschränkungen verwendbar

    Verstärkungsgrad 160 bis 200%:Stahllamellen mit gewissen Bedingungen anwendbar. Durchbiegungen kontrollieren CFK Lamellen mit Einschränkungen verwendbar, falls Durchbiegungen nicht zu grosse Werte erreichen. Bei Einzellasten nur Stahllamellen verwenden

    Verstärkungsgrad Über 200%: Keine Anwendung von Lamellen empfohlen, da bei Ausfall der Verstärkungen Einsturzgefahr.

Anwendungsbeispiel

Statische Sanierung der Gewölbedecken im Schweizer Landesmuseum. Zur Sicherung und Traglasterhöhung wurden die bestehenden Gewölbe mit einem bewehrten Gewölbe aus SCC Beton verstärkt.

Isometrie statische Berechnung APT

SCC Beton, Konstante und ausgezeichnete Qualitäten

Durch Verwendung von einem geeigneten Zusatzmittel entsteht aus einem normalen Beton ein selbstverdichtender Beton (SCC-Beton). Eine Verdichtung mit Vibrieren ist dabei nicht nötig. Ein SCC-Beton weist ein ausgeprägtes Fliessverhalten und eine weiche Verarbeitungskonsistenz bei gleichzeitig hohem Kohäsionsvermögen auf. Anzumerken gilt, dass bei den Zuschlagsstoffen eine Erhöhung des Sandgehalts sowie eine Verringerung des Grösstkorndurchmessers vorgenommen werden muss. Für die allgemein verwendeten Bindemittelsorten CEM I und II liegen keine Einschränkungen vor.

SCC-Beton besitzt folgende Vorteile:

Kein Vibrieren Die enorme Selbstverdichtung erlaubt es, den Beton ohne jegliches Vibrieren einzubringen. Das bedeutet geringere Lärmbelastung für Mitarbeiter und Umwelt, geringerer Zeitaufwand, weniger Gerüste.

Flexibler Einbau SCC-Beton ist als Kübel- oder Pumpbeton einfach einzubauen. Zur Herstellung werden nur die Üblichen Maschinen und Geräte verwendet. Die aussergewöhnliche Fliesseigenschaft ermöglicht selbst das Verfüllen schwierigster Bauteile.

Hohe Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit Die flüssige Konsistenz lässt eine Betonförderung mit höchster Einbauleistung zu. Durch den Wegfall des Vibrieren kann eine Reduktion der personellen Aufwendungen vorgenommen werden, was eine Kostenersparnis nach sich zieht.

Garantierte Eigenschaften SCC-Beton gewährleistet konstante Qualität im Einbau, ohne Entmischung und Separation. Unkontrollierbare Schwankungen sind durch die Selbstverdichtung ausgeschlossen.

SCC-Beton kann in der Vorfabrikation, im allgemeinen Hochbau sowie auch im Infrastrukturbau verwendet werden. Dabei sind hohe Frostausalzbeständigkeit oder höchste Betonfestigkeit ohne Probleme erreichbar.

Unterbetonierte Gewölbe im Schweizer Landesmuseum

Ein interessantes Beispiel für die Anwendung von SCC Beton stellt die statische Sanierung der Gewölbedecken im Sockelgeschoss des Schweizerischen Landesmuseums dar. Zur Sicherung und Traglasterhöhung wurden die bestehenden Gewölbe mit einem bewehrten Gewölbe aus SCC Beton verstärkt. APT war dabei für Idee, Projekt und Ausführung verantwortlich Während im darüber liegenden Geschoss der Museumsbetrieb ungestört weiter ging, wurde unten die Bewehrung an der Decke aufgehängt und anschliessend die Schalung hoch gehievt und abgedichtet. Zum Schluss wurde das Gewölbe mit SCC Beton gefüllt.