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Massivbau

Massivbau

Der Begriff Massivbau umfasst alle Baukonstruktionen aus Mauerwerk, Beton, Stahlbeton oder Spannbeton. Im Gegensatz hierzu steht die Verwendung anderer Materialien wie zum Beispiel Holzbau oder Stahlbau. Ein wichtiger Spezialbereich des Massivbaues ist der Brückenbau. Institut für Massivbau Baustoffe, Bauphysik, Bauchemie, Konstruktion Kategorie:Baukonstruktion

Mauerwerk

Als Mauerwerk bezeichnet ein aus natürlichen oder künstlichen Steinen gefügtes Bauteil. Der Begriff wird als Material-Bezeichnung verwendet, nicht als Synonym zu Mauer. Beispiel: Diese Wand besteht aus Beton, jene dagegen aus Mauerwerk.

Zusammensetzung

Mauerwerk besteht aus einzelnen Steinen, die aufeinandergeschichtet werden. Es werden verschiedene Arten von Steinen verwendet:
- Künstliche Steine:
- Ziegel (Backstein) oder Klinker
- Kalksandsteine
- andere Formsteine, wie z.B. Beton- oder Gasbeton-Steine.
- Natursteine:
- Sedimentgesteine wie Kalkstein oder Sandstein
- Tiefengesteine wie Granit Dazu kommt bei bestimmten Arten des Mauerwerks noch der Mörtel.

Arten

Bruchsteinmauerwerk

Als Bruchsteinmauerwerk bezeichnet man ein Natursteinmauerwerk, das aus Bruchsteinen aufgeschichtet ist. Die Bruchsteine werden nur grob bearbeitet bzw. behauen, bis sie zwei mehr oder weniger parallele Seiten haben. Sie werden dann mit Mörtel aufgemauert, womit es sich nach DIN 1053-1 um ein Mischmauerwerk handelt. Diese Vorgehensweise ist eine sehr einfache Art, eine Mauer zu errichten. Man braucht im Gegensatz zum Schichtmauerwerk nicht selbst künstliche Steine herzustellen, sondern verwendet lokal vorkommendes Bruchgestein. Eine Sonderform des Bruchsteinmauerwerkes ist das Zyklopenmauerwerk.

Geschichte

In Süd-Jordanien wurde in der heutigen Stadt Basta Kellermauerwerk aus Natursteinen gefunden, welche mit Kalkmörtel vermauert wurden und auf ca. 6000 v. Chr. datiert wurden. Heute wird Bruchsteinmauerwerk nur noch selten eingesetzt, hauptsächlich im Garten- und Landschaftsbau, als Gartenmauer oder in Weinbergen.

Ausführung

Es ist darauf zu achten, dass die Steine auf ihr natürliches Lager gelegt werden, da es sonst zu Aufspaltungen kommen kann.

Mörtelmauerwerk

-fehlt-

Natursteinmauerwerk

Mauerwerk, das aus natürlichen Steinen besteht, z.B. Sedimentgesteine wie Kalkstein oder Sandstein oder Tiefengesteine wie Granit.

Nichttragendes Mauerwerk

Nichttragendes Mauerwerk übernimmt gegenüber tragendem Mauerwerk planmäßig keine Lasten aus anderen Bauteilen, sondern nimmt lediglich Belastungen auf, die direkt auf das Mauerwerk wirken, wie z.B. Wind, Lasten aus der Einrichtung o.ä. und natürlich sein Eigengewicht. Es wird als nichttragender Raumabschluss oder als Verblendmauerwerk verwendet. Bei der Erstellung von Wänden als nichttragendes Mauerwerk ist darauf zu achten, dass keine unplanmäßigen Lasten, Schäden an der Wand hervorrufen. So sollte beispielsweise eine nichttragende Trennwand unterhalb der Decke mit einem elastischen Material (z.B. Mineralwolle) abgetrennt werden.

Sichtmauerwerk

Bei einem Sichtmauerwerk findet keine zusätzliche Wärmedämmung an der Aussenseite der Mauer statt. Das freiliegende Verblendmauerwerk besteht aus frostbeständigen Steinen welche aufgrund der Schlagregensicherheit mindesten zwei Steinreihen in jeder Mauerschicht aufweisen müssen.

Tragendes Mauerwerk

Tragendes Mauerwerk übernimmt planmäßig Lasten aus den darüberliegenden Bauteilen (Decken, Dach) und aus seinem Eigengewicht. Das tragende Mauerwerk wird in der Regel auch zur Gebäudeaussteifung (Wind, Stabilität usw.) herangezogen. Das Erstellen oder Verändern von tragendem Mauerwerk muss in der Regel durch eine statische Berechnung nachgewiesen werden. Die Tragfähigkeit von Mauerwerk wird von der Festigkeit des Steins und der Qualität des Mörtels bestimmt. Da die Fuge zwischen Stein und Mörtel nur eine geringe Haftzugfestigkeit besitzt, müssen die Steine im Mauerwerksverband gemauert werden.

Trockenmauerwerk

siehe Trockenmauer

Verblendmauerwerk

Verblendmauerwerk bezeichnet ein Mauerwerk, das als Vorsatzschale eines mehrschichtigen Wandaufbaus fungiert und eine dekorative oder Wetterschutz-Funktion hat.

Ziegelmauerwerk

siehe Backstein

Zyklopenmauerwerk

Das Zyklopenmauerwerk ist eine Sonderform des Bruchsteinmauerwerks aus sehr großen, unregelmäßigen Steinen, welche sorgfältig aufeinander geschichtet sind. Bei lagerhaften Material und einem mehr oder weniger rechteckigen Aussehen der Sichtseite der Mauersteine spricht man von einem Bruchsteinmauerwerk. Bei einer unregelmäßigen, polygonalen Sichtfläche von einem Zyklopenmauerwerk. Beim heutigen Einsatz des Zyklopenmauerwerks werden nur unbearbeitete oder sehr wenig bearbeitete Bruchsteine verwendet. Außerdem handelt es sich bei den verwendeten Steinen oft um schwer zu bearbeitende Hartgesteine. Die Bruchsteine werden unter Verwendung von Mörtel in einem richtigen Verband aneinander gefügt, so dass möglichst enge Fugen und keine Hohlräume verbleiben. Eventuell entstehenden Hohlräume werden mit kleinen Steinen und mit Mörtel ausgefüllt. Es entstehen keine regelmäßigen Schichten und die innere Festigkeit bzw. der Zusammenhalt des Mauerwerks sind gegenüber anderen Mauerwerkstechniken gemindert. In der frühen Antike war diese Mauerwerkstechnik weit verbreitet, wobei meist sehr große Steine und keinerlei Mörtel verwendet wurden. Insbesondere in Mykene (Griechenland) ist das Zyklopenmauerwerk zu finden. Daher stammt auch der Name, denn Zyklopen sind Riesen der griechischen Sagenwelt. Auch an anderen Orten der Welt sind solche Mauern oder damit errichtete Gebäude zu finden, beispielsweise auf Malta, auf Korsika, in Peru (Inkas), in Ägypten oder auf der Osterinsel. Wie die Mensch jener Zeit und mit den damaligen Techniken die schweren Steine bearbeitet und transportiert haben ist bis heute nicht vollständig geklärt.

Normen

In Deutschland sind u. a. folgende Normen zu beachten:
- DIN 1053 Teil 1 - Mauerwerk; Berechnung und Ausführung
- DIN 18 554 - Mauerwerk; Ermittlung der Tragfähigkeit von Wänden und Pfeilern
- (weitere Normen für Steine oder Mörtel etc. finden sich in den jeweiligen Artikeln))

Siehe auch

- Baukonstruktion, Bauteil
- Portal:Architektur und Bauwesen Kategorie:Mauer Kategorie:Ziegel

Stahlbeton

Stahlbeton ist ein künstlicher Baustoff, ein sogenannter Verbundwerkstoff bestehend aus den beiden Komponenten Beton und Bewehrungsstahl.

Komponenten

Beton

Siehe Hauptartikel Beton Beton ist ein künstliches Gestein aus Zement, Betonzuschlag (Sand und Kies oder Splitt) und Wasser. Dieser Baustoff ist preiswert herzustellen, einfach formbar und besonders geeignet für massige Bauteile. Seine mechanischen Eigenschaften sind gekennzeichnet durch eine relativ hohe Druckfestigkeit sowie eine niedrige Zugfestigkeit (ungefähr 10% der Druckfestigkeit). Druckfestigkeit

Bewehrungsstahl

Siehe Hauptartikel Bewehrungsstahl Bewehrungsstahl, auch als Betonstahl bezeichnet, ist ein spezieller, heutzutage gerippter oder profilierter Rundstahl mit einer hohen Zugfestigkeit. Dieser wird in die Schalung des Bauteils eingebaut und anschließend einbetoniert. Dabei wird der Betonstahl durch den Beton komplett eingehüllt, was den Verbund zwischen beiden Baustoffen bewirkt. Schalung

Tragverhalten

Der Verbund zwischen dem Beton und dem Betonstahl entsteht durch die Haftung des Bindemittels Zement (Haftverbund), durch die Reibung zwischen Stahl und Beton (Reibungsverbund) und durch den infolge der Rippung des Betonstahls erzeugten Formschluss (Scherverbund). In ungerissenem Stahlbeton sind die Dehnungen der beiden Baustoffe gleich groß. Dieser Zustand, ohne Relativverschiebungen zwischen Beton und Stahl, wird auch als vollkommener Verbund bezeichnet. Unbewehrter Beton versagt bei Zugbeanspruchung (z. B. Biegezug) aufgrund seiner Sprödigkeit ohne ankündigende Rissbildung schlagartig. Dies geschieht im Vergleich zur Druckbeanspruchung schon bei geringer Belastung, da die Zugfestigkeit klein ist. Aus diesem Grund werden die zugbeanspruchten Bereiche des Betons mit Bewehrungsstahl versehen, der einbetoniert ist. Da der Beton auf Zug den großen Dehnungen des Stahls nicht folgen kann, reißt er im Zugbereich. Im Bereich eines Risses sind dann nur noch die Bewehrungsstäbe wirksam. Zug- bzw. biegezugbeanspruchte Bauteile können daher so bemessen und hergestellt werden, dass sich das Bauteilversagen durch eine intensive Rissbildung und signifikante Verformungen vorankündigt. Bei Bauteilen, die auf Druck beansprucht werden, können Stahleinlagen die Tragfähigkeit auf Druck erhöhen. Voraussetzung für die Anwendung des Verbundwerkstoffs Stahlbeton sind die in etwa gleich großen Wärmeausdehnungskoeffizienten (10^-5 nach den Stahlbetonnormen) von Stahl und Beton, was bei Temperaturänderungen in etwa gleich große Wärmedehnungen der beiden Materialien zur Folge hat und somit keine nennenswerten Eigenspannungen im Verbundwerkstoff Stahlbeton bewirkt.

Risse

Eigenspannung Eigenspannung Aufgrund des Tragverhaltens sind Risse bei dem Verbundbaustoff Stahlbeton im Regelfall möglich und zulässig. Nur Sonderbauteile, wie Bodenplatten von Tankstellen, müssen rissfrei sein, was durch entsprechende Bauteilgeometrien und Dehnfugen oder Vorspannen sichergestellt wird. Sonst dürfen die Risse, je nach Umweltbedingungen und Nutzung des Bauteils, rechnerisch nicht breiter als 0,1 bis 0,4 mm sein. Eine konstruktive Maßnahme gegen zu große Rissbreiten ist das Einlegen einer ausreichenden Bewehrung, die die Risse zwar nicht verhindert, aber dafür sorgt, dass statt einiger weniger, breiter Risse entsprechend mehr aber schmale und somit ungefährliche Risse entstehen. Von diesen unvermeidbaren konstruktiven Rissen sind Oberflächenrisse zu unterscheiden, die grundsätzlich unerwünscht sind und häufig betontechnologische Gründe haben, wie eine ungünstige Frischbetonzusammensetzung (mit z.B. zu hoher Hydratationswärmeentwicklung), einen nicht ordnungsgemäßen Betoneinbau und eine ungenügende Nachbehandlung der Frischbetonoberfläche.

Bauchemie des Stahlbetons

Eine weitere Voraussetzung für den Verbundwerkstoff ist der Zementstein im Beton und dessen alkalisches Milieu mit einen pH-Wert von 10-11, das den Bewehrungsstahl vor Korrosion schützt. Dadurch ist bei ausreichender Betondeckung ein dauerhafter Korrosionsschutz des Stahls sichergestellt.

Bewehrungsüberdeckung

Eine ausreichende Bewehrungsüberdeckung, in Deutschland üblicherweise als Betondeckung bezeichnet, ist bei Stahlbetonbauteilen erforderlich, um den notwendigen Verbund zwischen Beton und Bewehrung, eine genügende Dauerhaftigkeit des Bauteils sowie einen entsprechenden Feuerwiderstand sicherzustellen. Aufgrund des erforderlichen Verbundes sollte die Bewehrungsüberdeckung mindestens dem Betonstahldurchmesser entsprechen. Aus den Umweltbedingungen ergibt sich nach der DIN 1045-1 für die erforderliche Dauerhaftigkeit die notwendige Betondeckung über dem Betonstahl. Kleiner als 15 mm darf sie nicht sein, üblich sind 20 bis 50 mm. Gewährleistet wird die Betondeckung durch Abstandhalter und Unterstützungsböcke bzw. -körbe. Unterstützungsböcke bestehen meist aus entsprechend gebogenem Betonstahl und werden vor allem für die obere Bewehrungslage von Platten verwendet. Abstandhalter werden dagegen zur Sicherstellung der Distanz zwischen Bewehrung und Schalung verwendet. Diese gibt es in verschiedensten Variationen. Es können unter anderem kleine Klötzchen oder Schlangen aus Beton bzw. Faserbeton sein, daneben sind auch Leisten oder Ringe aus Kunststoff üblich.

Einbauteile

Neben dem Betonstahl werden planmäßig auch andere Bauelemente einbetoniert. Diese werden als Einbauteile bezeichnet. Sie dienen meist der Befestigung von Bauelementen am Stahlbetonbauteil, wie zum Beispiel Stahlkonstruktionen. Dazu zählen unter anderem Ankerplatten und Ankerschienen. Weitere Einbauteile, wie Dübelleisten oder Seilschlaufen, ersetzen eine geometrisch schwierige und aufwändige Betonstahlbewehrung durch eine für die Beanspruchung des Betons spezielle entwickelte "Stahlkonstruktion" .

Bedeutung und Anwendung

Stahlbeton ist der universelle Werkstoff des 20. Jahrhunderts. Dabei ist der Beton mit über 100 Millionen Kubikmetern im Jahr der wichtigste Baustoff Deutschlands, während der Anteil des Betonstahls an der Stahlproduktion in Deutschland ca. 12 % bzw. ungefähr 6 Millionen Tonnen beträgt. Der Einsatz von Stahlbeton statt des unbewehrten Betons ist immer dann notwendig, wenn im Bauteil Zugspannungen auftreten können, die größer sein können als die Zugfestigkeit des Betons. Im Vergleich zu anderen Baustoffen, wie Stahl, Holz oder Kunststoff, ist seine Anwendung immer dann sinnvoll, wenn keine filigranen und leichte Tragstrukturen notwendig sind. Wie der Einsatz beim Bau von Bunkern zeigt, ist Stahlbeton bei ausreichenden Abmessungen auch für extreme Einwirkungen geeignet. Vorteilhaft sind insbesondere die Nichtbrennbarkeit und der hohe Feuerwiderstand. Grenzen bei der Benutzung des Baustoffes ergeben sich aus dem hohen Eigengewicht des Betons, was als tote Last die erforderliche Betonstahlmenge vergrößert und bei schlanken Konstruktionen infolge der Rissbildung zu großen Verformungen führt. In diesen Fällen ist der Einsatz einer Verbundkonstruktion oder von Spannbeton besser. Der Spannbeton unterscheidet sich vom Stahlbeton durch eine planmäßige Vorspannung (=Vordehnung) der Stahleinlagen, der so genannten Spannglieder. Damit wird eine zusätzlichen äußere Drucklängskraft aufgebracht, wodurch die Zugspannungen überdrückt werden und eine Rissbildung, somit die Bauteilverformung, stark reduziert wird.

Geschichte

Grundlage der Entwicklung waren die Erfindung des Romanzement im Jahre 1798 durch den Engländer J. Parker und des Portlandzement durch den Engländer J. Aspdin im Jahre 1824. In der Mitte des 19. Jahrhunderts wurden erstmals in Frankreich Betonbauteile durch Stahleinlagen verstärkt. 1855 baute J. L. Lambot ein Boot aus eisenverstärktem Zementmörtel, seit 1861 stellte der Gärtner Joseph Monier Pflanzkübel aus Zementmörtel her, die er mit einem Eisengeflecht verstärkte, damit sie nicht so leicht zerbrachen. 1867 erhielt er darauf ein Patent. Bis heute heißen die verwendeten Eisenteile Moniereisen. Ältere Bezeichnungen für Stahlbeton sind Eisenbeton und Monierbeton. Bereits 1861 veröffentlichte F. Coignet Grundsätze für die Verwendung von bewehrtem Beton und stellte 1867 auf der Weltausstellung in Paris Träger und Röhren aus bewehrtem Beton aus. Der Gutspächter Joseph Loius Lambot meldete 1855 ein Patent für einen neuen "Holzbauwerkstoff" an, der er "Ferciment" nannte. Seiner Patentschrift kann folgendes entnommen werden: "Meine Erfindung hat ein neues Erzeugnis zum Gegenstand, das dazu dient, das Holz im Schiffsbau und überall dort zu ersetzen, wo es feuchtigkeitsgefährdet ist, .. Ich gebe diesem Netz (aus Draht und Stäben) eine Form, die im bestmöglichen Maße dem Gegenstand angepasst ist, den ich herstellen will und bette es anschließend in hydraulischen Cement oder ähnliches wie Bitumen, Teer oder ihren Gemischen ..." Dieses Patent wurde dann von Coignet erweitert. Parallel zu den französischen Ingenieuren führte ein amerikanischer Rechtsanwalt namens Thadeus Hyatt seit 1855 Versuche über die Verwendung von Stahleinlagen in Beton durch. In seinem Grundpatent von 1878 schrieb er unmissverständlich: " ... Hydraulic cements and concretes are combined with metal bars and rods, so as to form slabs, beams and arches. The tensible strength of the metal ist only utilized by the position, in which it is placed in slabs, beams etc. ...". Damit erkannte Hyatt eindeutig die richtige Tragwirkung. In Deutschland erwarben 1885 G. Wayss und A. Freytag die Monierpatente und beauftragten Emil Mörsch mit einer ersten wissenschaftlich begründeten und brauchbaren Darstellung der Wirkungsweise des Eisenbetons, wie der Stahlbeton bis 1920 genannt wurde. Diese wurde 1902 veröffentlicht. Dazu führte Emil Mörsch als einer der Ersten umfangreiche Versuchsreihen durch. Er war schließlich von 1916 bis 1948 Professor für Statik der massiven Tragwerke, gewölbten Brücken und Eisenbetonbau an der Technischen Hochschule Stuttgart und hat dort die Bemessungsverfahren für Stahlbeton entscheidend mitgeprägt. Siehe auch: Übergreifungsstoß Spannbeton

Literatur

- K. Bergmeister und J.-D. Wörner: Betonkalender 2005. Ernst & Sohn 2004, ISBN 3-433-01670-4
- F. Leonhardt und E. Mönnig: Vorlesungen über Massivbau. Dritter Teil: Grundlagen zum Bewehren im Stahlbetonbau. Springer-Verlag Berlin, ISBN 3-540-08121-6

Weblinks

- http://www.bdzement.de/bautechnik/merkblatt.php Literatur des Zementverbandes Kategorie:Beton Kategorie:Verbundwerkstoff ja:鉄筋コンクリート

Spannbeton

Spannbeton ist eine Variante des Stahlbetons mit einer zusätzlichen äußeren Längskraft. Stahlbeton

Wirkungsweise

Der Spannbeton unterscheidet sich vom Stahlbetonbau durch eine planmäßige Vorspannung (=Vordehnung) der Stahleinlagen, der so genannten Spannglieder. Dabei stützen sich die gedehnten Spannglieder durch ihre Anker oder direkt durch Verbund mit dem Beton auf den Beton ab, wodurch dieser eine Druckbelastung sowie durch eine etwaige Exzentrizität der Verankerung gegenüber der Querschnittsschwerelinie eine Momentenbelastung erhält. Zusätzlich werden bei gekrümmten oder geknickten Spanngliedführungen Umlenkkräfte erzeugt. Das Bauteil ist durch die Vorspannung so belastet, dass bei Überlagerung mit den äußeren Einwirkungen wie Eigengewicht keine oder nur kleine Betonzugspannungen im Betonquerschnitt vorhanden sind. Da der Beton nur geringe Zugspannungen aufnehmen kann (ca. 10% der Druckspannungen) bevor er reißt, aber hohe Druckspannungen, ist der durch die Vorspannung überdrückte Beton optimal ausnutzbar. Das Bauteil ist steifer und weist auch bei großen Stützweiten und hohen Lasten reduzierte Verformungen (Durchbiegungen) auf. Insbesondere im Brückenbau aber auch im Behälterbau oder im Hochbau bei Bindern, Hohldielen oder Flachdecken findet der Spannbeton heute seine Anwendung.

Vorspannung mit Verbund

Flachdecke Flachdecke Die Spanndrähte oder Spannlitzen sind kraftschlüssig mit dem Beton verbunden, so daß eine Relativverschiebung zwischen beiden Werkstoffen praktisch nicht statt findet. Bei der Vorspannung mit sofortigem Verbund ist ein direkter Verbund zwischen Spannstahl und Beton verhanden. Diese Methode wird vor allem im Spannbett von Fertigteilwerken angewendet, wo gegen externe Widerlager vorgespannte Spanndrähte oder -litzen in das Fertigteil einbetoniert werden. Nach dem Betonieren und Erhärten des Betons wird die Vorspannung gelöst und durch den Verbund zwischen Beton und Spannstahl sowie ein Verkeilen des entspannten Drahtes (oder Litze) (Hoyer-Effekt) ist die Spannkraft im Fertigteil aufgebracht. Diese Art der Vorspannung ist nur bei einer geradlinigen Spannstahlführung möglich. Sie wird beispielsweise für die Herstellung von Eisenbahnbetonschwellen und Spannbetonhohldielen verwendet. Bei der Vorspannung mit nachträglichem Verbund werden die Spanndrähte oder -litzen in einem profilierten Blech- oder Kunststoffhüllrohr zusammengefasst, dem sogenannten Spannglied oder -kabel, und mit Ankerkörpern an beiden Enden ohne Vorspannung in einen Baukörper einbetoniert. Nach dem Erhärten des Betons werden dann die Spannstähle an den beweglichen Ankern vorgespannt. Abschließend werden die Hüllrohre mit einer speziellen Zementsupension, dem Einpressmörtel, verpresst, wodurch ein kraftschlüssiger Verbund zwischen Spannstahl und Beton hergestellt wird. Die Spannkabelführung kann bei diesem Verfahren auch gekrümmt sein, womit dieses Verfahren große Anwendungsmöglichkeiten besitzt. Einpressmörtel Einpressmörtel

Vorspannung ohne Verbund

Die Spanndrähte oder -litzen können sich zwischen den Ankerstellen zum Beton relativ verschieben. Dabei liegen bei der externen Vorspannung die Spannkabel außer im Verankerungs- bzw. Umlenkbereich nicht im Betonquerschnitt, sondern sind freispannend. Bei der internen Vorspannung sind die Spannglieder, wie beim nachträglichen Verbund, einbetoniert, allerdings nicht mit Zement umhüllt, sondern mit Fett, wie bei der Monolitze. Dadurch entfällt das Verpressen der Hüllrohre, was deutlich kleinere Durchmesser der Spannkabel ermöglicht und somit eine Anwendung des Spannbetons für dünne Bauteile wie Hochbaudecken. Eine gekrümmte Spannkabelführung ist möglich. Weil kein Verbund vorhanden ist, treten bei dieser Vorspannungsart durch äußere Lasten kaum Spannungsänderungen im Spannstahl auf, außerdem besteht bei größeren unplanmäßigen Spannkraftverlusten die Möglichkeit nachzuspannen.

Korrosionsschutz

Da Kriechen und Schwinden des Betons die Vorspannkräfte der Spannglieder abbauen sind besonders hohe Vordehnungen des Spannstahls erforderlich. Das bedeutet, bei einer vorgegebenen Spannkraft soll die Querschnittsfläche des Spannglieds möglichst klein sein. Dies ist nur durch Verwendung hochfester Stähle erreichbar. Die unter hohen Zugspannungen stehenden Stähle der Spannglieder der Spannbetonbauteile sind aber besonders korrosionsempfindlich. Der Korrosionsschutz durch Einpressmörtel, Beton ist daher besonders sorgfältig auszuführen. Bei Vorspannung ohne Verbund wird der Korrosionsschutz üblicherweise durch eine werksmäßige Fettverpressung des Kunststoffrohrs erreicht, in dem der Spannstahl liegt.

Probleme

Durch mangelnde Erfahrung mit der neuen Technik, Unterschätzung der Umwelteinflüsse kam es in der Nachkriegszeit zu Einstürzen, notwendigen Abbrüchen oder kostspieligen Instandsetzungen verschiedener Spannbeton-Bauwerke. Dabei spielten z.B. auch Probleme mit Spannungsrisskorrosion bei Spannstählen (z.B. Neptunstahl), Unkenntnis von Baustoffeigenschaften (unterschiedliche E-Moduli von Beton je nach verwendeten Gesteinszuschlägen) und Imperfektionen der Berechnungsverfahren (Vernachlässigung von Temperaturgradienten im Querschnitt) eine wichtige Rolle. Heute hat man diese Probleme weitgehend im Griff. Durch Verwendung der austauschbaren externen Vorspannung verspricht man sich im Brückenbau weitere Verbesserungen der Robustheit und damit Verlängerung der Lebensdauer. Imperfektion

Geschichte

Der erste Vorschlag, Beton vorzuspannen wurde 1886 von dem Amerikaner Jackson gemacht. 1888 meldete W. Döhring aus Berlin ein Patent an, welches zur Rissminimierung im Spannbett gespannte Drahteinlagen in Platten, Latten und Bälkchen vorsah. Ab 1907 wurden auf Vorschlag von Mathias Koenen an der TH Stuttgart erste Versuche mit einer im gespannten Zustand einbetonierten Bewehrung durchgeführt. Allerdings war die aufgebrachte Vorspannkraft aufgrund einer niedrigen Stahlspannung von 60 N/mm² durch Schwinden und Kriechen fast völlig wirkungslos. 1919 verwendete Wettstein für dünne Betonbretter Klaviersaiten aus hochfestem Stahl mit hoher Spannung und hatte Erfolg, dessen Gründe er jedoch nicht sah. Erst der Amerikaner Dill erkannte 1923, dass hochfeste Drähte mit hoher Spannung notwendig sind. Als Vater des heutigen Spannbetons muss der französische Ingenieur Eugene Freyssinet bezeichnet werden. Er erkannte schnell die große Bedeutung des Vorspannens und widmete sich intensiv dieser Technik. Er schuf durch seine Untersuchungen über das Kriechen und Schwinden des Betons sowie den Einsatz von hochfesten stark vorgespannten Drähten die notwendigen Voraussetzungen zum erfolgreichen Vorspannen von Beton. Von 1928 bis 1936 ließ er sich verschiedene Erfindungen in bezug auf Spannpressen und Verankerungen von Spanngliedern mit hochfestem Stahl und Stahlspannungen von 400 N/mm² patentieren. Freyssinet errichtete die ersten Spannbetonbauwerke, die sowohl aus im Spannbett vorgespannten als auch mit Kabel vorgespannten Elementen bestanden. Die erste Spannbetonbrücke Deutschlands stand in Aue und überführte eine Strasse mit einer maximalen Spannweite von 69 m über das Bahnhofsgelände. Diese wurde von Franz Dischinger mit einer externen Vorspannung entworfen und 1937 erbaut. Kategorie:Beton Kategorie:Verbundwerkstoff ja:プレストレスト・コンクリート

Stahlbau

Der Stahlbau bezeichnet den Teil des Ingenieurbaus bei dem für den Bau von Tragwerken in erster Linie Stahl zum Einsatz kommt. Dabei werden gewalzte Stahlträger, Bleche und Rohre aus Baustahl und seit relativ kurzer Zeit auch Stahlgußteile durch Nieten, Verschweißen oder Verschrauben miteinander zu einem Tragwerk verbunden. Neben dem reinen Stahlbau gibt es auch den Stahlverbundbau, der Stahlelemente mit Beton verbindet. Der Stahlbau verbindet den Vorteil der vergleichsweise kurzen Planungs- und Bauzeit mit einer flexiblen Ausführung des Tragwerkes. Diese Flexibilität ergibt sich beispielsweise durch die Verwendung relativ leichter und schlanker, hochbelastbarer Bauteile und einen hohen wie auch präzisen Vorfertigungsgrad und damit verkürzte Montagezeiten. Nachteile des Stahlbaus sind die relativ hohen Materialkosten (stark schwankende intern. Stahlpreise), ein relativ aufwendiger Korrosions- und Brandschutz, die hohe Schwingungsanfälligkeit wie auch ungünstige Schallübertragung von Stahlbauwerken. Der hohe Kostenfaktor bedingt daher eine sorfältige ökonomische Prüfung bei der Verwendung von Stahlbaukonstruktionen gegenüber kostengünstigeren Baukonstruktionen aus Holz oder Stahlbeton. Sie erscheinen überall dort sinnvoll eingesetzt, wo überdurchschnittlich hohe Festigkeitsanforderungen an die Konstruktion gestellt werden (extreme Spannweiten von Dachtragwerken, Stahl-Skelettbau im Hochhausbau) oder ästhetische, formale Gestaltungsgründe schlanke Konstruktionen fordern (meist im Zusammenhang mit transparenten, repräsentativen Stahl-Glas-Architekturen). Stahlbaus wird eingesetzt im
- Hochbau, beispielsweise Stahlfachwerktürme
- bei Brücken,
- im Wasserbau und für
- Kräne

Bekannte Bauwerke aus Stahl

Kräne
- Eiffelturm in Paris
- Funkturm und Reichstagskuppel in Berlin
- Müngstener Brücke
- Hohenzollernbrücke in Köln
- Rendsburger Hochbrücke
- Viaduc de Millau in Frankreich mit einem Brückenträger aus Stahl
- [http://www.structurae.de/de/structures/data/str00027.php Garabit-Viadukt] in Frankreich
- Geultal-Viadukt in Belgien
- Firth-of-Forth-Brücke in Schottland
- Firth-of-Tay-Brücke in Schottland
- Golden Gate Bridge in den USA
- Bahnsteighalle des Frankfurter Hauptbahnhofs
- Killesbergturm in Stuttgart

Korrosionsschutz

Ein Nachteil des Stahlbaus ist der relativ aufwändige Korrosionsschutz. Er erfolgt gewöhnlich durch Beschichten des Tragwerks mit Korrosionsschutzfarbe oder durch Verzinken. Der Korrosionsschutz wird in DIN 55928 geregelt. Da Metalle eine hohe Affinität zum Sauerstoff haben, kommt es zu Oxidation, also zu einem Übergang von einem ernergiereichen Metallzustand in einen ernergiearmen Oxidzustand. Lediglich Gold oxidiert aufgrund seiner negativen Sauerstoffaffinität nur bei Energiezufuhr. Beim Aluminium und Zink wird durch die Bildung einer sehr dichten Oxidschicht das Metall vor weiterer Oxidation geschützt, wähhrend beim Eisen die Dichte der Eisenoxidschicht wesentlich geringer als die Dichte des Eisens ist und somit keine Schutzschicht gegen weitere Sauerstoffaufnahme gebildet werden kann. Bei der atmosphärischen Stahlkorrosion bildet sich in Gegenwart von Sauerstoff und Wasser (bei einer Luftfeuchtigkeit von über 65%) Rost=FeOOH, der in aggressiven Atmosphären durch weitere Säuren zuätzlich bechleunigt wird. Rost hat mit einer Dichte von 3,5 das doppelte Volumen von Eisen (7,9). Tatsächlich steigt das Volumen des Rost aber aufgrund der Porösität auf das 7-fache an, wodurch eine große, wasserbindende und damit zusätzlich rostbeschleunigende Oberfläche gebildet wird. Beim Korrosionsschutz unterscheidet man zwei Systeme: a) durch Beschichtung und b) durch Überzüge. Beschichtungen bestehen aus einer Ferigungsbeschichtung, eine Grundbeschichtung (meist Zinkchromat, auch Bleimennige) und einer Deckbeschichtung (mindestens 2-schichtiger Auftrag, als Schutz vor Feuchtigkeit und UV-Strahlen), deren Beschichtungsstoffe aus Pigmenten, Bindemitteln und Füllstoffen bestehen. Überzüge bestehen aus einer metallischen Schutzschicht, für Baustahl meist die Feuerverzinkung in Tauchbädern (infolge der hohen Temperaturen von 723K (450°C) kommt es zu leichten Verformungen der Konstruktionsteile, die nach dem Tauchbaden nachgerichtet werden müssen). Einen sehr guten Korrosionsschutz erhält man beim Nachbehandeln der Feuerverzinkung mit einer Deckschicht, dem sogenannen Duplex-System. Bei Seilen erfolgt der Innenschutz durch Hohlraumverfüllung während des Verseilens mit Leinöl-Bleimennige-Paste, während die Außenschicht durch dickschichtige, elastomere Kunststoffe, die zusätzlich die Relativbewegungen und Biegungen der Einzelglieder zulassen, erfolgt. Zusätzlich sollten die Stahlbauteile bereits durch die Formgebung und Anordnung vor möglicher Korrosion geschützt werden: Verhinderung von Wassersäcken und Schmutzablagerungen, freie Zugänglichkeit der Stahlteile oder aber luft-/wasserdampfdichtes Verschließen.

Brandschutz

Stahlbauwerke benötigen besondere Brandschutzvorkehrungen, da durch die geringen Querschnitte der Träger und deren gute Wärmeleitfähigkeit diese bei einem Brand schnell erwärmen und sich dadurch deren Festigkeit verringert. Abhängig von der Brandlast und dem vorgesehenen Gebrauch des Bauwerks können spezielle Ummantelungen das Versagen herauszögern. Die mechanischen Eigenschaften des Stahls sind temperaturabhängig, so daß die Streckgrenze bereits bei 500°C um die Hälfte des Gebrauchszustand absinkt. Für den Brandschutz muß die vom Gesetzgeber geforderte "Feuerwiderstandsdauer" eingehalten werden. Brandschutzmaßnahmen haben dabei dämmende, abschirmende oder wärmeabführende Wirkung. Dämmende Brandschutzmaßnahmen: der Profilform folgende Ummantelungen und Verkleidungen von Stahlprofilen aus zementgebundenen Spritzputzen mit Vermiculite oder Mineralfasern, meist mit notwendigen Putzträger. Verbundstützensysteme erfüllen die Anforderungen meist ohne zusätzliche Maßnahmen. Ferner kastenförmige Umkleidung (Promat, Gipskarton, Dicken und Befestigung lt. Zulassung der Hersteller) der Stahlprofile mit zusätzlich notwendigem Korrosionsschutzauftrag. Dämmschichtbildende Beschichtungen in Form von Anstrichen sind derzeit nur bis F 30 realisierbar und befinden sich noch in der Entwicklung. Abschirmende Brandschutzmaßnahmen: meist schon vorhandene, raumabschließende Systeme wie abgehängte Decken. Wärmeabführende Brandschutzsmaßnahmen: Verfüllung der Stahlprofil-Hohlräumen (Stützen) mit pumpenunabhängigem, thermisch frei zirkulierendem Wasser. Besonders im Hochhausbau geeignet.

Weblinks

- [http://www.deutscherstahlbau.de/ Deutscher Stahlbauverband DSTV]
- http://www.bauen-mit-stahl.de/publikationen.htm Kategorie:Baukonstruktion

Kategorie:Baukonstruktion

Kategorie für Artikel, die Baukonstruktionen beschreiben, also nur Konstruktionsarten wie zum Beispiel Pfettendach, nicht aber Bauteile wie zum Beispiel Dach. Verwandte Kategorien sind:
- :Kategorie:Bauteil für einzelne Bauteile eines Bauwerkes
- :Kategorie:Bauausführung für Technologien und Prozesse bei der Herstellung von Bauwerken
- :Kategorie:Bauwesen für Branchenspezifische Institutionen, Handlungen und Regelungen.
- :Kategorie:Bauwerk für Typologien von Bauwerken Kategorie:Architektur und Bauwesen

Woodsburgh

Woodsburgh is a village located in Nassau County, New York in the USA. As of the 2000 census, the village had a total population of 831. The Village of Woodsburgh is within the Town of Hempstead.

Geography

Woodsburgh is located at 40°37'20" North, 73°42'26" West (40.622117, -73.707259). According to the United States Census Bureau, the village has a total area of 1.0 km² (0.4 mi²). 0.9 km² (0.4 mi²) of it is land and 0.1 km² (0.04 mi²) of it is water. The total area is 7.69% water.

Demographics

As of the census of 2000, there are 831 people, 257 households, and 224 families residing in the village. The population density is 891.3/km² (2,286.7/mi²). There are 268 housing units at an average density of 287.4/km² (737.5/mi²). The racial makeup of the village is 98.44% White, 0.36% African American, 0.00% Native American, 0.72% Asian, 0.00% Pacific Islander, 0.36% from other races, and 0.12% from two or more races. 2.17% of the population are Hispanic or Latino of any race. There are 257 households out of which 45.9% have children under the age of 18 living with them, 83.7% are married couples living together, 2.7% have a female householder with no husband present, and 12.8% are non-families. 12.1% of all households are made up of individuals and 9.3% have someone living alone who is 65 years of age or older. The average household size is 3.23 and the average family size is 3.50. In the village the population is spread out with 33.1% under the age of 18, 5.9% from 18 to 24, 20.1% from 25 to 44, 28.3% from 45 to 64, and 12.6% who are 65 years of age or older. The median age is 41 years. For every 100 females there are 99.3 males. For every 100 females age 18 and over, there are 91.1 males. The median income for a household in the village is $185,296, and the median income for a family is $189,227. Males have a median income of $100,000 versus $60,833 for females. The per capita income for the village is $76,443. 0.4% of the population and 0.0% of families are below the poverty line. Out of the total population, 0.0% of those under the age of 18 and 0.0% of those 65 and older are living below the poverty line.

External links

Category:Nassau County, New York Category:Villages in New York

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Wijnand
Wijnand is een Germaanse voornaam met als betekenis `dapper in de strijd'.

Verklaring

Tweestammige Germaanse naam. Het eerste lid is Wîh- `strijd' (zie -wig-); vgl. voor het tweede lid Got. nanths `dapper', nanthjan `wagen' (zie -nand-). De betekenis is dus `dapper in de strijd'. De plaatsnaam Wijnandsrade (Limburg) is genoemd naar Wijnant van den Bongart 1326, heer van het dorp. De naam kwam in de middeleeuwen in heel ons taalgebied voor. Mogelijk is Fijnandus (met f- uit v- uit w-) b

Polyribosoom
Een polyribosoom is een mRNA-molecuul met daaraan gebonden veel (poly in het Latijn) ribosomen. Hierdoor krijgt het geheel het uiterlijk van een kralenketting. Door meerdere ribosomen het mRNA tegelijk te laten transleren verloopt de eiwitsynthese vele malen sneller, zonder dat dit ten koste gaat van de nauwkeurigheid. Om het proces nog sneller te laten verlopen, is

Jasiusvlinder
De Jasiusvlinder of Pasja (Charaxes jasius) is een dagvlinder uit de familie Nymphalidae, de vossen, parelmoervlinders en weerschijnvlinders. Met een spanwijdte niet zelden groter dan 100 millimeter is het de grootste dagvlinder van Europa. De Jasiusvlinder komt voor op droog kalkgrasland en steppe in het Middellandse Zeegebied. De vlinder vliegt in twee generaties per jaar van april tot en met oktob

Jonangpa
De Jonang of Jonangpa school van het Tibetaans boeddhisme werd in het begin van de 14e eeuw opgericht door Sherab Gyeltsen, een monnik uit de Sakyapa school. De Jonangpa school werd beschouwd als zijnde uitgestorven aan het eind van de 17e eeuw, toen de 5e Dalai Lama de kloosters in Tibet annexeerde voor zijn <

Charaxes jasius
De Jasiusvlinder of Pasja (Charaxes jasius) is een dagvlinder uit de familie Nymphalidae, de vossen, parelmoervlinders en weerschijnvlinders. Met een spanwijdte niet zelden groter dan 100 millimeter is het de grootste dagvlinder van Europa. De Jasiusvlinder komt voor op droog kalkgrasland en steppe in het Middellandse Zeegebied. De vlinder vliegt in twee generaties per jaar van april tot en met oktob

Wim Hogenkamp
Wim Hogenkamp (Groningen, 14 juni 1947 - Amsterdam, 5 februari 1989) was een Nederlandse acteur, zanger en tekstschrijver. Hogenkamp speelde in 1974 een rol in de televisieserie

Pasja (vlinder)
De Jasiusvlinder of Pasja (Charaxes jasius) is een dagvlinder uit de familie Nymphalidae, de vossen, parelmoervlinders en weerschijnvlinders. Met een spanwijdte niet zelden groter dan 100 millimeter is het de grootste dagvlinder van Europa. De Jasiusvlinder komt voor op droog kalkgrasland en steppe in het Middellandse Zeegebied. De vlinder vliegt in twee generaties per jaar van april tot en met oktob

Ja Boeh
Ja Boeh is het eerste album van Lohues & the Louisiana Blues Club uit 2003.
Dit album is opgenomen in de Verenigde Staten. De Drentse bluesnummers zijn geschreven door Daniël Lohues.
Ja Boeh is een Drentse uitdrukking en betekent zoveel als: Echt wel.

Nummers

- Janine
- Stiekumste verdriet
- Ja Boeh
- Regenblues
- Wachten op 'n hittegol

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