Genauigkeitsgrenzen modularer Betontragwerke – Teil 2: Probabilistische Bewertung der Montage mit Schraubenverbindung. Issue 5 (20th April 2022)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Stindt, Jan; Frey, Alex Maximilian; Forman, Patrick; Lanza, Gisela; Mark, Peter
• Is Part Of: Beton- und Stahlbetonbau. Volume 117:Issue 5(2022)
• Page Start: 310
• Page End: 323
• Publication Date: 2022-04-20
• Subjects: toleranzfreie Fertigung -- hochfester Beton -- Modulbau -- Monte‐Carlo‐Simulation -- Montage; tolerance‐free assembling -- high‐performance concrete -- modular construction -- Monte Carlo simulation -- assembling; Nachhaltigkeit -- Digitalisierung -- Versuche -- Baustoffe -- Bauausführung; Reinforced concrete construction -- Periodicals; 624.18341
• DOI: 10.1002/best.202200011
• Languages: English
• ISSNs: 0005-9900

Abstract

Abstract: Der Beitrag behandelt die Montage von modulartigen Betonfertigteilen mit Fachwerkknoten aus Stahl. Dazu werden Wabenstrukturen betrachtet, die aus vielen Fertigteilen mit Y‐Form bestehen. Der Beitrag baut auf der für die Wabenstrukturen im Teil 1 abgeleiteten Bewegungskinematik zwischen den einzelnen Modulen auf, wobei Schwinddehnungen Verformungen in den Modularmen erzeugen. Für die Montage werden Schraubenverbindungen betrachtet, die entweder klassisches Lochspiel besitzen oder gleitfest fixiert werden. Bei Letzterem kompensiert ein Ausrichten vor dem Fixieren einen Teil von Abweichungen. Die Zuverlässigkeit der Montage wird mit probabilistischen Methoden auf Grundlage von Monte‐Carlo‐Simulationen überprüft. Es zeigt sich, dass reine Lochleibungsverbindungen nur für sehr wenige zu kombinierende Module geeignet sind. Gleitfeste Verbindungen mit kompensatorischem Ausrichten sind mit einem Konfidenzintervall vierfacher Standardabweichung geeignet, Wabenstrukturen bis ca. 60 m Höhe und Breite zuverlässig zusammenzusetzen. Abstract: Accuracy limits of modular concrete structures – Part 2: Probabilistic evaluation of assembling with bolted connection The paper treats the assembling of modular precast concrete elements with steel‐made truss nodes. Honeycomb structures are considered, which consist of several Y‐shaped precast elements. The paper extends the direct kinematics between modules for honeycomb structures derived in Part 1, where shrinkage strains induce deformations into the modules. For the assembly, bolted connections are considered, which either have standard hole clearance or enough friction strength. In the latter case, strict alignment before fixing compensates for some of the deviations. The reliability of the assembling is checked via probabilistic methods based on Monte Carlo simulation. It is shown that connections purely based on hole bearing resistances are just suited to combine few modules. Bolted connections with enough friction strength and compensatory pre‐alignment have confidence intervals of four times the standard deviation and thus are suited to reliably assemble honeycomb structures up to approx. 60 m in height and width.