RINO Exo - · PDF fileRINO Exo Dokumentation (Internationale Version) 2 RINO Exo...

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  • RINO Exo Dokumentation (Internationale Version) 1 RINO Exo Documentation (International Version)

    RINO ExoDurchstanzverstrkung Punching shear strengthing

    Vorwort Seite 2

    1. Kompetenz Durchstanzen 2

    2. bersicht 4

    2.1 Einleitung 4

    2.2 Entfernung Sttzenkopf oder Sttze 4

    2.3 Absttzung parallel zur bestehenden Sttze 5

    3. Konstruktive Hinweise 6

    3.1 Absttzungen in der Umbauphase 6

    3.2 Konstruktive Details 7

    3.3 Verankerungslnge Biegebewehrung 8

    3.4 Brandschutz 8

    4. Tragverhalten 9

    4.1 Aktualisierung 9

    4.2 RINO Check (Software) 9

    4.3 Grossversuche 9

    4.4 Gutachten 9

    5. Zusammenarbeit mit Aschwanden 10

    6. Produktvorteile 12

    7. Referenzobjekte 12

    Preface Page 2

    1. Punching shear competence 2

    2. Overview 4

    2.1. Introduction 4

    2.2. Removal of column head or entire column 4

    2.3. Propping parallel to the existing column 5

    3. Design indications 6

    3.1. Propping during the strengthening phase 6

    3.2. Design details 7

    3.3. Anchorage length flexural reinforcement 8

    3.4. Fire protection 8

    4. Behaviour under load 9

    4.1. Updating properties 9

    4.2. RINO Check (software) 9

    4.3. Full-scale tests 9

    4.4. Expertise report 9

    5. Cooperation with Aschwanden 10

    6. Product benefits 12

    7. Reference projects 12

    Externer Stahlpilz zur nachtrglichen Erhhung des Durchstanzwider standes von bestehenden Flachdecken

    External steel shear heads for retroactive enhancement of punching shear strengthin existing flat slabs

  • RINO Exo Dokumentation (Internationale Version) 2 RINO Exo Documentation (International Version)

    Vorwort

    Die Bemessung von Verstrkungsmassnahmen zur Erhal-tung bestehender Flachdecken ist anspruchsvoll. Trag-werksnormen fr die Projektierung neuer Bauwerke setzen verschiedene Randbedingungen wie z.B. Anforderungen an die konstruktive Durchbildung voraus, welche von beste- henden Bauten vielfach nicht erfllt werden. Fr das RINO System wurde deshalb von der Firma F.J. Aschwanden basierend auf 19 grossmassstblichen Versuchen ein eige-nes Bemessungskonzept entwickelt, welches auf der Grund-lage der Schweizer Norm SIA 262:2013 und dem fib Model Code 2010 beruht. Diese technische Dokumentation bezieht sich ausschliesslich auf dieses Bemessungskonzept.

    1. Kompetenz Durchstanzen

    Die F.J. Aschwanden AG ist eine der fhrenden Anbieterinnen von Produkten zur Erhhung des Durchstanzwiderstandes von Flachdecken in Neubau und Erhaltung. Im Neubau umfasst das Angebot die DURA Produkte Bgelkorb, S-Element und Stahlpilz in der Erhaltung und Verstrkung von bestehenden Tragwerken die RINO Produkte Exo, Carbo-S und Flex.

    Die Entwicklung der Aschwanden-Produkte basiert immer auf einem umfangreichen Versuchsprogramm, das mehrere Ziele verfolgt: Grossversuche: Durch Versuche im Massstab 1:1 werden

    Massstabseffekte ausgeschlossen. Anzahl Versuche: Die Versuchsanzahl wird so bestimmt,

    dass alle wichtigen Parameter in statistisch signifikanter Weise erfasst und abgebildet werden.

    Qualitt der Versuche: Die Versuche werden von an erkannten und zertifizierten Prfinstituten durchgefhrt (Eidgenssische Materialprfungs- und Forschungs-anstalt [EMPA] und cole Polytechnique Fdrale de Lausanne [EPFL]).

    Modellierung: Die vorangehenden Punkte erlauben eine genaue Beschreibung des Tragverhaltens der Produkte und, darauf basierend, die Herleitung von zuverlssigen Bemessungsmodellen.

    Software: Die Bemessungsmodelle dienen als Basis fr die dem Kunden kostenlos zur Verfgung gestellte Bemessungssoftware.

    Gutachten: Die zuverlssigen und durch eine ausreichende Anzahl Versuche abgesicherten Modelle werden von namhaften Experten in Gutachten zusammengefasst. Basierend auf den Gutachten kann das Tragvermgen der Produkte mit einer ausreichenden Sicherheit wirt-schaftlich ausgeschpft werden.

    Innovation: Die im Rahmen der Versuche gewonnen Erkenntnisse bilden die Basis fr weitere Innovationen. Die Entwicklung des neuen RINO Systems basiert im Wesentlichen auf den Erkenntnissen und Erfahrungen der experimentellen Entwicklung des DURA Systems.

    Die Entwicklung des DURA Systems basiert auf 24 Gross-versuchen, diejenige des RINO Systems auf 19 Grossver-suchen. Insgesamt sind das Tragverhalten der Aschwanden-Produkte im Durchstanzbereich und die entsprechenden Bemessungsmodelle also durch 43 Grossversuche ab -gesichert. Diese Bilanz zeugt von der Kompetenz und Erfahrung der F.J. Aschwanden AG im Durchstanzbereich und ist im Durchstanzmarkt unerreicht.

    Weitere Details zu den 4 Grossversuchen betreffend die Entwicklung des RINO Exo Systems sind den folgenden Abschnitten zu entnehmen.

    Preface

    The design of strengthening measures in the maintenance of existing flat slabs is challenging. Structural standards for the design of new constructions specify various parameters such as requirements for the detailing that frequently cannot be satisfied by existing buildings. Consequently based on 19 full-scale tests, F.J. Aschwanden AG has developed an original design concept for its RINO System conforming to the Swiss code SIA 262:2013 and the fib Model Code 2010. This technical documentation relates exclusively to the aforementioned design concept.

    1. Punching shear competence

    F.J. Aschwanden AG is a leading provider of products for increasing punching shear strength in flat slabs in new constructions and building maintenance. In the new con-structions sector, our DURA product range includes stirrup cages, S-elements and steel shear heads while in the maintenance and strengthening of existing load-bearing structures, the dedicated RINO products Exo, Carbo-S and Flex are offered.

    The development of Aschwanden products is invariably based on extensive testing programmes involving a diversity of objectives: Full-scale tests: conducted on a 1:1 scale to exclude size

    effects. Number of tests: is defined to ensure that all key param-

    eters are covered and recorded in a statistically significant manner.

    Quality of tests: testing is conducted by recognised and certified institutions (Swiss Federal Laboratories of Materials Science & Technology [EMPA] and cole Polytechnique Fdrale de Lausanne [EPFL]).

    Modelling: the above aspects allow a precise description of the behaviour under load of the respective products, from which reliable design models are derived.

    Software: the design models form the basis of our design software that is made available to clients free of charge.

    Expertise: the reliable models, underpinned by an ap propriate number of tests, are summarised in expertise reports by recognised experts. Based on these reports, the load-bearing capacity of the products can be exploited cost-effectively with an adequate safety margin.

    Innovation: data gained in the course of the tests form the basis for further innovations. Development of the new RINO system was based to a significant degree on insight and experience obtained from the experimental develop-ment of the DURA system.

    Development of the DURA system was based on 24 full-scale tests; that of the RINO system followed 19 full- scale tests. In other words, the load-bearing behaviour of Aschwandens products in the punching shear domain is assured by no less than 43 full-scale tests. This track record is evidence of the competence and experience of F.J. Aschwanden AG with punching shear domain and is unmatched by competitors in the market for punching shear products.

    Further details on the 4 full-scale tests relating to the development of the RINO Exo system are given in following sections.

  • RINO Exo Dokumentation (Internationale Version) 3 RINO Exo Documentation (International Version)

    43 Versuche an der EMPA und der EPFL 43 tests at the EMPA and EPFL

    RINO Carbo-S

    20092012

    13 Versuche / tests

    Erhaltung / Maintenance Neubau / New Constructions

    RINO Exo

    20102012

    4 Versuche / tests

    RINO Flex

    20112012

    2 Versuche / tests

    DURA Bgelkorb DURA stirrup cages

    20022012

    11 Versuche / tests

    DURA Stahlpilz DURA steel shear heads

    20022012

    7 Versuche / tests

    DURA S-Elemente DURA S-elements

    20082009

    6 Versuche / tests

  • RINO Exo Dokumentation (Internationale Version) 4 RINO Exo Documentation (International Version)

    2. bersicht

    2.1 EinleitungRINO Exo ist ein neues Produkt der F.J. Aschwanden AG. Der ausserhalb der Decke angeordnete vorspannbare Stahlpilz dient zur nachtrglichen Verstrkung von bestehenden Flachdecken. Der Pilz RINO Exo kann auf zwei unterschied-liche Arten eingebaut werden.

    2.2 Entfernung Sttzenkopf oder SttzeDer Einbauvorgang ist in Bild 1 schematisch dargestellt. Whrend dem Einbau des RINO Exo muss die bestehende Decke gespriesst werden.

    2. Overview

    2.1 IntroductionRINO Exo is a new product from F.J. Aschwanden AG. Located externally to the slab, the prestressed steel shear head is designed for the retroactive strengthening of existing flat slabs. There are two options for installing RINO Exo steel shear heads.

    2.2 Removal of column head or columnThe installation procedure is shown diagrammatically in Figure 1. During installation of RINO Exo the existing slab must be propped.

    1. Spriessung der Decke und Ent fernung des Sttzenkopfs.

    Propping the slab and removing the column head.

    1. Alternativ kann die bestehende Sttze komplett entfernt werden.

    Alternatively, the existing column can be removed completely.

    2. Einbau und Vorspannung des Stahlpilzes, entfernen der Spriesse.

    Installing and