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21403 - Kopfbolzendübel bei Brand

Langtitel: Tragverhalten von Kopfbolzendübeln bei Profilblechen mit hohen Stegen unter Brandbelastung


FE1: TU München, Baustoffe / Metallbau, Prof. Dr.-Ing. Martin Mensinger

Laufzeit: 01.01.2021 - 30.06.2023

Verbunddecken bestehend aus stählernen Profilblechen mit Aufbeton und werden seit vielen Jahren erfolgreich im Verbundbau eingesetzt. Die Effizienz der häufig seitens KMUs realisierten Bauweise ist von den im Bauzustand mit den Profilblechen erreichbaren Spannweiten abhängig. Um diese zu vergrößern werden zusehends Profilbleche mit hohen Stegen eingesetzt, wodurch die Anzahl der notwendigen Sekundärträger minimiert und die Wirtschaftlichkeit der Bauweise signifikant erhöht werden kann. Als Folge davon wird der Verdübelungsgrad zwischen Verbunddecke und Träger mit Kopfbolzendübeln unmittelbar beeinflusst.
Die Bemessung der Verdübelung von Verbundträgern bei hochstegigen Verbundblechen im Brandfall ist aktuell nicht möglich. Es liegen praktisch keine Forschungsergebnisse vor, so dass keine Aussage über die Tragfähigkeit von Kopfbolzen in Verbunddeckensystemen mit hohen Steghöhen getroffen werden kann.
Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung einer Formel zur einfachen Bestimmung des erforderlichen Bemessungswiderstands von Kopfbolzendübeln bei Verwendung hochstegiger Profilbleche im Brandfall. Zudem soll ein Kriterium für den Mindestverdübelungsgrad der Verbundträger im Brandfall unter Berücksichtigung der Dübelkennlinie und Duktilität der Kopfbolzendübel für diesen Fall vorgeschlagen werden. Dieses Kriterium soll die Bemessung der Träger für den Brandfall vereinfachen und eine ausreichende Duktilität der Verbundträger im Brandfall bei Verwendung hochstegiger Profilbleche sicherstellen. Diese Fragestellungen sollen anhand von Experimenten und Simulationen untersucht und gelöst werden.
Gesamthaft könnten damit die Erstellungskosten einschlägiger Verbunddecken um ca. 10-20% gesenkt werden, was einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil, insbesondere für einschlägige KMUS, darstellt. Das Projekt schließt damit eine wichtige Wissenslücke im Verbundbau und trägt wesentlich zur Optimierung von Verbundkonstruktionen und deren Marktchancen bei.

 

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