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E-book

Strengthening of Concrete Structures with Adhesive Bonded Reinforcement: Design and Dimensioning of CFRP Laminates and Steel Plates

ISBN: 978-3-433-60405-2
158 pages
June 2014
Strengthening of Concrete Structures with Adhesive Bonded Reinforcement: Design and Dimensioning of CFRP Laminates and Steel Plates (3433604053) cover image

Description

Design and construction in existing contexts is becoming increasingly important, and often the structures - sometimes of historical interest - can be preserved easily and at minimum cost by employing strengthening measures. Existing concrete members can be strengthened by using adhesives to bond additional reinforcing elements onto or into those members. This book explains the design rules, together with their background, and uses examples to illustrate their use, specifically for slabs, beams and columns. Concrete member strengthening measures can take the form of, for example, flexural strengthening with externally bonded (surface-mounted) CFRP strips, CF sheets and steel plates, flexural strengthening with CFRP strips bonded in slits (near-surface-mounted reinforcement), shear strengthening with externally bonded CF sheets and steel plates, and column strengthening with CF sheets as confining reinforcement.
The explanations and background information provided are mainly based on the new German guideline "Strengthening of Concrete Members with Adhesively Bonded Reinforcement" by the German Committee for Structural Concrete (DAfStb). This is the first European guideline to regulate this topic in the form of a supplement to the Eurocode. As it is planned to produce a document in a future Eurocode 2, the DAfStb guideline serves as a starting point.
The authors are extensively involved in the planning, design, operation and inspection of buildings for preservation and reconstruction, and in the updating of European Technical Approval Guidelines (ETAGs) and design rules.

Selected chapters from the German concrete yearbook are now being published in the new English "Beton-Kalender Series" for the benefit of an international audience.
Since it was founded in 1906, the Ernst & Sohn "Beton-Kalender" has been supporting developments in reinforced and prestressed concrete. The aim was to publish a yearbook to reflect progress in "ferro-concrete" structures until - as the book's first editor, Fritz von Emperger (1862-1942), expressed it - the "tempestuous development" in this form of construction came to an end. However, the "Beton-Kalender" quickly became the chosen work of reference for civil and structural engineers, and apart from the years 1945-1950 has been published annually ever since.
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Table of Contents

1. Einleitung
1.1 Anlass fur den Beitrag
1.2 Verstarkung mit geklebter Bewehrung
2. DAfStb-Richtlinie
2.1 Anlass zur Erstellung einer Richtlinie
2.2 Vorarbeit zur Richtlinie
2.3 Richtlinienarbeit
2.4 Aufbau und Inhalt der Richtlinie
2.5 Sicherheitskonzept
2.6 Anwendungsgebiet
2.7 Bezug zu anderen Regelwerken
2.8 Dokumentation un d Hilfe fur die Praxis
3. Bemessung von Verstarkungen mit aufgeklebten CFK-Lamellen
3.1 Grundlagen
3.2 Nachweis der Biegetragfahigkeit
3.3 Verbundnachweis
3.4 Querkraftnachweise
3.5 Ermudungsnachweis
3.6 Nachweise in den Grenzzustanden der Gebrauchstauglichkeit
3.7 Konstruktionsregeln
4. Beispiel 1: Verstarkung einer Platte mit aufgeklebten CFK-Lamellen
4.1 System
4.2 Schnittgro?en
4.3 Ermittlung der Vordehnung
4.4 Vereinfachter Nachweis
4.5 Genauer Nachweis
4.6 Nachweis der Querkrafttragfahigkeit
4.7 Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit
5. Bemessung von Verstarkungen mit in Schlitze verklebten CFK-Lamellen
5.1 Grundlagen
5.2 Nachweis der Biegetragfahigkeit
5.3 Verbundnachweis
5.4 Querkraftnachweis
5.5 Ermudungsnachweis
5.6 Nachweise in den Grenzzustanden der Gebrauchstauglichkeit
5.7 Konstruktionsregeln
6. Beispiel 2: Verstarkung eines Balkens mit in Schlitze verklebten CFK-Lamellen
6.1 System
6.2 Schnittgro?en
6.3 Ermittlung der Vordehnung
6.4 Nachweis der Biegetragfahigkeit
6.5 Verbundnachweis
6.6 Querkrafnachweise
6.7 Nachweise in den Grenzzustanden der Gebrauchstauglichkeit
7. Bemessung von Sturzenverstarkungen durch CF-Gelege
7.1 Grundlagen
7.2 Bemessungsrelevante Eigenschaften der CF-Gelege
7.3 Querschnittstragfahigkeit
7.4 Bauteiltragfahigkeit
7.5 Kriechen
7.6 Nachweise im Grenzzustand der Tragfahigkeit
7.7 Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit
8 Beispiel 3: Stutzenverstarkung
8.1 System
8.2 Schnittgro?en
8.3 Ermittlung der Querschnittswerte
8.4 Randbedingungen
8.5 Nachweis der Stutzentragfahigkeit
8.6 Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit
9. Zusammenfassung und Ausblick
10. Literatur
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Author Information

Prof. em. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E. h. Konrad Zilch studierte Bauingenieurwesen und promovierte 1976 an der TH Darmstadt. Nach Forschungsaufenthalten an der University of California, Berkley und an der University of Western Ontario, Kanada war er mehrere Jahre in der Bauindustrie tatig. Er war von 1988 bis 1993 Universitatsprofessor fur Baustatik an der RWTH Aachen und von 1993 bis 2009 Ordinarius fur Massivbau an der TU Munchen.
PD Dr.-Ing. habil. Roland Niedermeier studierte Bauingenieurwesen und promovierte im Jahr 2001 an der TU Munchen. Seit 1993 forscht er am Materialprufungsamt fur das Bauwesen MPA BAU der TU Munchen, wo er Leiter des Laboratoriums fur Konstruktiven Ingenieurbau (LKI) ist.
Dr.-Ing. Wolfgang Finckh studierte Bauingenieurwesen und promovierte im Jahr 2012 an der TU Munchen. Seitdem ist er als Leitender Entwurfsingenieur bei Wayss & Freytag Ingenieurbau AG (w&f) tatig.
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