Cardset

Erläutern Sie das Prinzip bzw. die Wirkung der Vorspannung anhand eines Einfeldträgers.

Skizzieren Sie die Last-Verformungskurven eines Balkens mit vorgespannter und nicht vorgespannter Bewehrung. Kennzeichnen Sie in diesem Diagramm die Erstrissbildung, Fließbeginn der Bewehrung und den Bruch.

Vorteile und Nachteile von Vorspannung gegenüber Stahlbeton?

Sind heutzutage hergestellte Spannstähle empfindlich hinsichtlich Spannungsrisskorrosion?

Warum werden für die Vorspannung hochfeste Stähle verwendet?

Welche Bemessungssituationen werden für die Nachweise im GZT unterschieden? Schreiben Sie die Kombinationsregeln für diese Einwirkungskombinationen an. Wie groß sind die Teilsicherheitsbeiwerte auf der Einwirkungsseite und auf der Materialwiderstandsseite? Welcher Wert ist für den charakteristischen Wert der Vorspannung Pk anzusetzen?

Welche drei Typen von (ungerissenen) Querschnitten werden im Stahlbeton- und insbesondere im Spannbetonbau unterschieden? Zählen Sie nicht nur die Namen auf, sondern erläutern Sie in Stichworten die Bedeutung des jeweiligen Querschnitttyps und ihre Funktion. Kennzeichnen Sie in einer Skizze qualitativ die Lage der zugehörigen Schwerpunkte.

Dehnung und Verkürzung der Forth Bridge

Temperaturbedingte Ausdehnung

Ein Druckstab wird zum Zeitpunkt t0 erstmalig mit einer ab diesen Zeitpunkt konstanten Druckspannung σc beansprucht. Zeichnen Sie unterhalb der Spannungs-Zeit-Beziehung den zeitlichen Verlauf der Betonstauchung.

a)      Wie groß ist die Gesamtstauchung (ohne Schwinden) zum Zeitpunkt t? Wie groß ist der zugehörige effektive E-Modul?

b)     Wie groß ist die Gesamtstauchung, wenn zusätzlich zur Spannung σc(t0) eine sich langsam auf-bauende Druckspannung ∆σc(t) hinzukommt? Wie groß ist der effektive E-Modul, wenn sich die gesamte Spannung von Beginn weg langsam aufbaut (σc(t0)=0)?

Ab welchem Druckspannungsniveau ist nichtlineares Kriechen zu berücksichtigen?

Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf der Schwindstauchung für einen normalfesten und einen hochfesten Beton. Kennzeichnen Sie in diesem Diagramm den Verlauf des Trocknungsschwindens und des autogenen Schwindens.

Wie lässt sich die Relaxation von Beton durch Kriechen mit veränderlicher Spannung beschreiben? Wie ist die Relaxationszahl mit der Kriechzahl verknüpft?

Skizzieren Sie die Spannungsdehnungslinien für einen naturharten und einen kaltverformten Betonstahl. Kennzeichnen Sie die Zugfestigkeit, die Streckgrenze bzw. die technische Streckgrenze und die Bruchdehnung.

Welche Kennwerte beschreiben laut EN 1992-1-1 die Duktilität von Betonstahl? Welche Duktilitätsklassen werden unterschieden?

Skizzieren Sie die möglichen Spannungsdehnungslinien für die Bemessung von Beton-stahl gemäß EN 1992-1-1 auf charakteristischem- und auf Bemessungsniveau. Tragen Sie die Festigkeiten (Zugfestigkeit, Streckgrenze) und Bruchdehnungen ein.

Welche drei Spannstahlarten werden unterschieden?

Skizzieren Sie die Spannungsdehnungslinien für einen kaltverformten Spannstahl. Kennzeichnen Sie die Zugfestigkeit, die technische Streckgrenze und die Bruchdehnung. Wie groß ist der Elastizitätsmodul üblicherweise bei 7-drähtigen Litzen bzw. bei Drähten und Stäben?

Welche Relaxationsklassen werden gemäß EN 1992-1-1 für den Spannstahl unterschieden. Was bedeutet der zugehörige Wert ρ1000?

Skizzieren Sie die möglichen Spannungsdehnungslinien für die Bemessung von Spannstahl gemäß EN 1992-1-1 auf charakteristischem- und Bemessungsniveau. Tragen Sie die Festigkeiten (Zugfestigkeit, Streckgrenze) und Bruchdehnungen ein.

Was versteht man unter dem Begriff „Spannverfahren“?

Welche vier Arten der Vorspannung werden unterschieden?

Erläutern Sie mit einer einfachen Skizze das Prinzip der Vorspannung mit sofortigem Verbund. Wo wird diese Art der Vorspannung angewendet?

Erläutern Sie mit einer einfachen Skizze das Prinzip der Vorspannung mit nachträglichem Verbund. Welche Zwecke erfüllt der Einpressmörtel?

Entstehen bei einem statisch bestimmten System zufolge Vorspannung Auflagerreaktionen?

Wie groß sind die resultierenden Schnittgrößen zufolge Vorspannung bei einem statisch bestimmten System am Gesamtquerschnitt?

Welche zwei Möglichkeiten gibt es die Schnittgrößen am Betonquerschnitt zufolge Vorspannung bei statisch bestimmten Systemen zu berechnen?

Wie bestimmen sich die Schnittgrößen am Betonquerschnitt zufolge Vorspannung bei statisch bestimmten Systemen mittels der alleinigen Betrachtung des Querschnitts. Schreiben Sie die exakten Beziehungen und die für eine kleine Spanngliedneigung linearisierten Beziehungen an.

Wie berechnet sich die Umlenkkraft Up für einen diskreten Knick ∆θp im Spanngliedverlauf? Zeigen Sie die Herleitung mit einer zugehörigen Skizze.

Skizzieren sie die auf den Betonquerschnitt bezogenen Schnittgrößenverläufe für einen Satteldachbinder mit geknickter Stabachse und geradem Spanngliedverlauf. Anker- und Umlenkkräfte mit linearisierten Beziehungen ansetzen.

Wie berechnet sich die längen bezogene Umlenkkraft up für eine kontinuierliche Umlenkung des Spanngliedes? Zeigen Sie die Herleitung mit einer zugehörigen Skizze.

Wie berechnet sich exakt die Krümmung des Spannglieds bei gegebener Funktion zcp(x)? Wie vereinfacht (linearisiert) sich diese Beziehung, wenn die Neigung des Spannglieds klein ist? Wie groß ist die Krümmung bei einem parabelförmigen Spanngliedverlauf für den linearisierten Ansatz?

Skizzieren Sie die auf den Betonquerschnitt bezogenen Schnittgrößenverläufe für einen Einfeldträger mit parabelförmigem Spanngliedverlauf. Sie dürfen die Anker- und Umlenkkräfte mit den linearisierten Beziehungen ansetzen.

Welche Spannkraftverluste gibt es? Zählen Sie die Verluste untereinander auf und zeigen Sie mit dieser Aufzählung wie man von der Pressenkraft P0 auf Pm0(x) und weiter auf Pmt(x) kommt. Benennen Sie bei dieser Aufzählung die Verluste und kennzeichnen Sie bei welcher Art der Vorspannung diese Verluste auftreten können.

Spannkraftverlust aus Reibung: Leiten Sie folgende Gleichung über die Differentialgleichung der Seilreibung her:

Skizzieren Sie den Spannkraftverlauf entlang des Spanngliedes unter alleiniger Berücksichtigung des Spannkraftverlustes aus Reibung. Tragen Sie den Spannkraftverlust aus Reibung ∆Pμ(x) ein und Schreiben Sie dessen Gleichung an.

Aus welchen beiden Anteilen setzt sich der Umlenkwinkel θp(x) zusammen? Erläutern Sie diese Anteile mit einer einfachen Skizze und Stichworten.

Spannkraftverlust aus Reibung und Keilschlupf: Skizzieren Sie den Verlauf der Spannkraft entlang x unter Berücksichtigung des Spannkraftverlustes aus Reibung und Keilschlupf. Tragen Sie in dieser Skizze die Nachlasslänge lsl aus Keilschlupf ein. Wie lässt sich aus dieser Skizze der Keilschlupf ∆lsl ablesen?

Wie kann die Nachlasslänge lsl bei einer vereinfachten linearisierten Betrachtung des Reibungsverlustes berechnet werden.

Spannkraftverlust aus elastischer Betonverkürzung bei Vorspannen im Spannbett: Leiten Sie folgende Beziehung her

Spannkraftverlust aus elastischer Betonverkürzung bei Vorspannen im Spannbett: Leiten Sie folgende Beziehung her

Beschreiben sie ob bzw. wie sich Verluste aus elastischer Betonverkürzung bei Vorspannen gegen den erhärteten Beton einstellen.

Zeitabhängiger Spannkraftverlust: Leiten Sie folgende Beziehung her

Wie hoch sind die maximal zulässigen Spannkräfte beim Vorspannen bzw. unmittelbar nach dem Verankern (Grenzwerte für P0 und Pm0 unter Berücksichtigung der nationalen Regelung in Österreich)? Welche maximale Betondruckspannung darf beim Vorspannen nicht überschritten werden?

Die Nachweise für Biegung und Längskraft in GZG und GZT bauen allgemein auf der Ermittlung der Dehnungsebene des Querschnitts auf. Erläutern Sie mit Skizzen die drei gleichwertigen Ansätze bezüglich der Berücksichtigung der Vorspannwirkung.

Skizzieren Sie darunter:

-das gewählte statisch bestimmte Grundsystem;

-den Momentenverlauf für die statisch bestimmte Wirkung Mp,dir

-Die Verformungslinie für das statisch bestimmte Grundsystem zufolge der statisch

bestimmte Wirkung der Vorspannung

-Die statisch unbestimmte Kraftgröße X1 mit dem zugehörigen statisch unbestimmten

Momentenverlauf Mp,ind

-Die Verformungslinie für das statisch bestimmte Grundsystem zufolge der statisch

unbestimmte Wirkung der Vorspannung

-Den Momentenverlauf für die Gesamtwirkung der Vorspannung Mp.

Schreiben Sie die Verträglichkeitsbedingung an und wie sich daraus die statisch unbestimmte Größe X1 berechnet. Welchen Einfluss hat die Biegesteifigkeit EI(x) auf die statisch unbestimmte Größe X1? Ist die statisch unbestimmte Wirkung der Vorspannung als Zwangsbeanspruchung zu verstehen?

Lässt sich der Schnittgrößenverlauf (konstant, linear, quadratisch, Knick, Sprung…) der statisch unbestimmten Wirkung der Vorspannung von der Spanngliedführung beeinflussen? Wenn ja warum? Wenn nein, auch warum und was von der statisch unbestimmten Wirkung lässt sich denn dann durch die Spanngliedführung überhaupt beeinflussen?

Ein beidseitig voll eingespannter Träger wird parabelförmig vorgespannt. Skizzieren sie den Momentverlauf aus der statisch bestimmten Wirkung, der statisch unbestimmten Wirkung und der Gesamtwirkung der Vorspannung. Von welchen der drei Größen ist das Moment Mp(x) abhängig: P, f, zp1? Welche Konsequenz ergibt sich daraus?

Auf was ist zu achten, wenn eine Hochbaudecke zwischen zwei gebäudeaussteifenden Kernen vorgespannt wird?

Nennen sie die Grundsätze zur Biegebemessung vorgespannter Querschnitte im Grenzzustand der Tragfähigkeit.

Erläutern sie die drei Verfahren A, B und C zur Berechnung der erforderlichen Querschnittsfläche der schlaffen Bewehrung As1. Leiten sie auch die entsprechenden Beziehungen her um die erforderliche Querschnittsfläche As1 zu berechnen.

Was versteht man unter zwängungsfreie (konkordante) Vorspannung und was unter formtreue Vorspannung?

Welcher Nachweis ist besonders gut geeignet die erforderliche Vorspannkraft frühzeitig abzuschätzen?

Welche Vereinfachungen dürfen gemäß ÖNORM B 1992-1-1 für die Spannungsberechnung unter Gebrauchslast getroffen werden?

Skizzieren sie die Vorgangsweise wie man mit Hilfe eines vereinfachten Dekompressionsnachweises die Fläche der erforderlichen Spannstahlfläche abschätzen kann.

Skizzieren sie die Entwicklung der Dehnungen in einem vorgespannten Stab, wenn sie die von außen angreifende Zugkraft schrittweise von Null beginnend bis zu Anrisskraft Ncr steigern. Betrachten sie dabei die Zustände N=0, N=Pmt(0) und N= Ncr. Wie berechnet sich hier die Anrisskraft Ncr?

Skizzieren sie die Dehnungsverteilung vom Beton, vom Betonstahl und vom Spannstahl eines vorgespannten Zugstabes bei Erstrissbildung. Tragen sie die mittleren Dehnungen entlang der Einleitungslängen unter Berücksichtigung des Völligkeitsbeiwerts kt ein. Wie lautet die Ausgangsgleichung zur Berechnung der Rissbreite? Welche grundlegende Annahme wird für die Beziehung zwischen der Rissbreite beim Betonstahl und der Rissbreite beim Spannstahl getroffen?

Was beschreibt der Verbundbeiwert ξ und was der Beiwert ξ1?

Skizzieren sie die Dehnungsverteilungen von Beton, Betonstahl und Spannstahl eines vorgespannten Zugstabes bei abgeschlossenem Rissbild. Beachten sie dabei, dass für die Berechnung der maximalen Rissbreite der maximale Rissabstand angenommen wird.

a)      Welche Dehnung bzw. Spannung wird daher in der Modellvorstellung im Querschnitt genau zwischen den Rissen vom Beton knapp nicht erreicht? Tragen sie die mittlere Dehnung unter Berücksichtigung des Völligkeitsbeiwerts kt ein.

b)     Welche grundlegende Beziehung besteht zwischen der mittleren Dehnung vom Betonstahl und der mittleren Zusatzdehnung vom Spannstahl?