Ingenieur-Strukturen  
Statik und Dynamik von Bauwerken
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Hochleistungswerkstoffe im Bauwesen
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Verstärkung und Erdbebennachrüstung
Holzbau

Verstärkung und Erdbebenertüchtigung
Dienstleistung
  • Beratungen im Bereich Erdbebensicherheit, speziell von Mauerwerksgebäuden.
  • Empa entwicketlt alleine oder zusammen mit Industriepartnern neue Verstärkungsmethoden. Die Empa begleitet die neuen Materialien oder Methoden von der ersten Idee bis zur Markteinführung.
  • Die Empa führt an verstärkten Tragwerken vor Ort oder in der Prüfhalle Überprüfungen der Tragsicher-heit und der Gebrauchstauglichkeit durch, indem statische und dynamische Lasten aufgebracht werden.
  • Die Empa berät Bauherren und Ingenieure zum Thema Materialien und Methoden zur nachträglichen Verstärkung von z.B. Brücken und Gebäuden.
  • Die Empa überwacht verstärkte Baustrukturen.

Kontakt: Prof. Dr. Masoud Motavalli, Dr. Christoph Czaderski

Forschung und Entwicklung

TULCOEMPA – Verstärkung einer Strassenbrücke aus Spannbeton mittels vorgespannten CFK-Lamellen
In Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Lodz (Polen) wird ein Konzept zur Verstärkung einer bestehenden Strassenbrücke aus Spannbeton ausgearbeitet.

Zum Einsatz kommen hier vorgespannte CFK-Lamellen, welche mit der an der Empa entwickelten Gradientenmethode verankert werden.

Eine speziell entwickelte Apparatur aus einem kürzlich abgeschlossenen industriellen Forschungsprojekt kommt hier zum ersten Einsatz im Brückenbau. An zwei im Labor 1:1 nachgebauten Trägern wird die Verbesserung der Tragfähigkeit durch externe CFK-Vorspannung experimentell überprüft.
Partner / Finanzierung: www.tulcoempa.com
Kontakt: Dr Julien Michels, Dr Christoph Czaderski, Prof. Dr. Masoud Motavalli

Verstärkung von Stahlbeton mit vorgespannter Klebebewehrung mit Gradientenverankerung
Das Ziel und die Motivation der Doktorarbeit war, das Verständnis des Verbundverhaltens der CFK-Lamellen im Bereich der Gradientenverankerung zu verbessern. Vertiefte Einblicke in das Tragverhalten von auf Beton geklebten CFK-Lamellen konnte in Abzugs- und Vorspannkraft-Ablassversuchen sowie in Balkenversuchen gewonnen werden. Mit Hilfe eines optischen 3D Bildkorrelationsmesssystems wurden die vollflächigen Verschiebungen der Prüfkörperoberflächen gemessen. Siehe http://dx.doi.org/10.3929/ethz-a-007569614
Kontakt: Dr. Christoph Czaderski

Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen zur Erdbebenertüchtigung von rechteckigen Stahlbetonstützen
In vielen bestehenden Stahlbetongebäuden sind im Erdgeschoss die Wände durch Stützen ersetzt, um einen grösseren Nutzungsfreiraum zu bieten. Im Erdbebenfall resultiert daraus ein sogenanntes „wei-ches“ Erdgeschoss, vor allem wenn keine geeigneten aussteifenden Treppenhauskerne vorhanden sind, oder diese exzentrisch angeordnet wurden. Die Stützen reagieren, wenn diese nicht ausreichend armiert sind, auf die Horizontalbewegungen mit sofortigem Festigkeitsabfall. Verformungsvermögen und Tragwiderstand kann bei runden Stahlbetonstützen relativ einfach durch eine Umschnürung mit Faserverstärkten Kunststoffen verbessert werden. Rechteckige Stützen sind bei Hochbauten stark verbreitet. Diese lassen sich durch konventionelle Umschnürungen jedoch nicht we-sentlich verbessern.
Mit dem hier zu entwickelnden Konzept können rechteckige Stahlbetonstützen wirtschaftlich auf grössere plastische Verformungen und höhere Tragwiderstände ertüchtigt werden.
Auch Brücken und Steinschlaggalerien könnten mit dem neuen Verstärkungssystem Auswirkungen aus Anprall,  Aufprall, Explosionen und Erdbeben besser standhalten.
Kontakt:  Prof. Dr. Masoud Motavalli

Erdbebenertüchtigung von unbewehrtem Mauerwerk mit Vorspannung
Viele Gebäude bestehen aus unbewehrtem Mauerwerk und haben einen geringen horizontalen Tragwiederstand. Eine effiziente Verstärkungsmethode bezüglich Erdbebenverhalten ist die Vorspannung. Die zusätzliche vertikale Kraft kann den horizontalen Wiederstand beträchtlich vergrössern, aber auch die Verformbarkeit verringern. Die Verformbarkeit aber ist ein massgeblicher Parameter für verschiebungsbasierte Bemessungsmethoden.
Das Ziel dieses Projektes ist eine optimale Anwendung der Vorspannung und die Herleitung entsprechender Bemessungsregeln.
Kontakt: Dr. Benedikt Weber, Abdola Sadeghi

 

 

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