Nachrechnung von Stahlbetontragwerken mit niedriger Festigkeit

Beispiele zur Bemessung nach Eurocode 2
Band 1: Hochbau
2., Aufl.
2021, X, 350 S., 357 SW-Abb., 81 Tabellen. 29.7 cm, Hardcover
Ernst & Sohn

 

 

Der Eurocode 2 - DIN EN 1992 "Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken" mit seinen vier Teilen und Nationalen Anhängen wird die Tragwerksplanung für Betonbauwerke in Deutschland für die nächsten Jahrzehnte bestimmen und die bisherigen deutschen Regelwerke beginnend im Jahr 2011 ablösen. Für das Verständnis und die Einarbeitung in den Eurocode 2 legt der Deutsche Beton- und Bautechnik-Verein E. V. eine aktualisierte Beispielsammlung vor. Dieser Band enthält für die typischen Bauteile zwölf vollständig durchgerechnete Beispiele nach Eurocode 2 Teil 1-1 "Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau". Diese Beispiele entsprechen den aus der DBV-Beispielsammlung zu DIN 1045-1 bekannten Beispielen und gestatten somit einen direkten Vergleich der Bemessungsregeln und der Ergebnisse nach beiden Normen. Alle Beispiele sind sehr ausführlich behandelt, um viele Nachweismöglichkeiten vorzuführen. Neu aufgenommen wurden in dieser Beispielsammlung die brandschutztechnischen Nachweise nach Eurocode 2 Teil 1-2 "Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall". Die Sammlung vermittelt Praktikern und Studenten fundierte Kenntnisse der Nachweisführung nach Eurocode 2 und dient als unentbehrliches Hilfsmittel bei der Erstellung prüffähiger statischer Berechnungen im Stahlbeton- und Spannbetonbau. Die Beispielsammlung berücksichtigt die überarbeitete deutsche Fassung von DIN EN 1992-1-1 DIN und EN 1992-1-2 sowie die endgültigen Fassungen der Nationalen Anhänge. Für die vorliegende 2., aktualisierte Auflage wurden alle Beispiele überarbeitet und - wo notwendig - korrigiert. Dabei sind die Neufassungen und Änderungen sämtlicher in Bezug genommener Regelwerke eingearbeitet worden. Soweit relevant fanden auch aktuelle DAfStb-Hefte - insbesondere Heft 600, Teil 1 "Erläuterungen zu DIN EN 1992-1-1 und DIN EN 1992-1-1/NA (Eurocode 2)" (Ausgabe 2020) - und neuere DBV-Merkblätter und DBV-Hefte Berücksichtigung. Außerdem haben auch die Erfahrungen unserer Leser und die zahlreichen Hinweise aus der

Stefan Röhling, Heinz Meichsner
Rissbildungen im Stahlbetonbau
Ursachen - Auswirkungen - Maßnahmen
2018, 513 S., 520 Abb. u. 50 Tab., Hardcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Risse gehören zu den unvermeidbaren Erscheinungen im Stahlbetonbau. Ihre wesentlichste Kenngröße, die Rissbreite, ist seit einigen Jahren mit einem genormten Berechnungsverfahren Bestandteil der europäischen Stahlbetonnormen. Das Buch befasst sich mit Fragen der Zuverlässigkeit von Rissbreitenberechnungen und -messungen, den Ursachen von Rissen, Zwangsspannungen und frühen Verformungen, der Begrenzung der Rissbreiten durch Bewehrung, dem Einfluss von Rissen auf die Dauerhaftigkeit von Stahlbetonkonstruktionen und der Rissproblematik bei wasserundurchlässigen Betonbauwerken. Es berücksichtigt den aktuellen Normenstand und vermittelt Hintergrundwissen zum Verständnis der Vorgänge bei der Rissentstehung. Gleichzeitig sollen aber auch die Grenzen aufgezeigt werden, die einer Vermeidung der Rissbildung und einer Rissbreitenbegrenzung durch die Bewehrung gezogen sind.

Stahlbeton- und Spannbetontragwerke nach DIN 1045
Teile 1 bis 3 (Juli 2001) Erläuterungen und Anwendungen
3., Aufl.
2012, xiv, 373 S., XIV, 373 S. 235 mm, Softcover
Springer

 

 

Die neue DIN 1045 (2001) wird im Jahr 2002 bauaufsichtlich eingeführt. Mit dem Band soll der Einstieg in die neue Normengeneration für den Stahlbeton- und Spannbetonbau erleichtert werden. Durch die zahlreichen Anwendungsbeispiele soll dem praktisch tätigen Tragwerksplaner die Umsetzung der formalen Nachweise verdeutlicht werden. Daher werden in diesem Buch zunächst die Grundlagen des Sicherheitskonzepts und der Betontechnologie erläutert. Die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit für Biegung ohne oder mit Längskraft, für Querkraft, Torsion und Durchstanzen sowie für stabförmige Bauteile mit Längsdruck bilden die Grundlagen der Bemessung im Stahlbetonbau. Darüber hinaus werden die Bemessung vorgespannter Tragwerke, die Nachweise der Gebrauchstauglichkeit, für Ermüdung, Stabwerkmodelle und die bauliche Durchbildung behandelt und durch ausführliche Beispiele veranschaulicht.

Konrad Zilch, Gerhard Zehetmaier
Bemessung im konstruktiven Betonbau
Nach DIN 1045-1 (Fassung 2008) und EN 1992-1-1 (Eurocode 2)
2., neu bearb. u. erw. Aufl.
2010, xii, 628 S., XII, 628 S. 500 Abb. 260 mm, Softcover
Springer

 

 

Die erweiterte Neuauflage bietet eine umfassende Einführung in die Grundlagen der Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken. Vermittelt wird aktuelles Wissen durch den Bezug auf DIN 1045-1 der Fassung 2008 sowie die zukünftige europäisch einheitliche Betonbaunorm EN 1992-1-1 (EUROCODE 2) - ergänzt um die nationalen Anwendungsregeln Deutschlands und Österreichs. Die Bemessung im Grenzzustand der Tragfähigkeit für Biegung und Längskraft, Querkraft und Torsion wird durch eine Einführung in Stabwerkmodelle, die Bemessung von Schubfugen und die Nachweise gegen Durchstanzen sowie gegen Ermüdung als Folge wiederkehrender Betriebsbelastungen komplettiert. Erläuterungen zur Sicherheitstheorie, zu Werkstoffkennwerten, zur Schnittgrößenermittlung sowie den Grundlagen des Bewehrens ergänzen das Werk. Leicht nachvollziehbare Beispiele und eine Sammlung von Bemessungshilfsmitteln vervollständigen das Buch, das eine solide Basis für das Studium und ein fundiertes Nachschlagewerk für die tägliche Praxis der Bemessung im konstruktiven Betonbau bildet.

Frank Fingerloos
DIN 1045 Ausgabe 2008: Tragwerke aus Beton und Stahlbeton
Teil 1: Bemessung und Konstruktion
Kommentierte Kurzfassung.
3., überarb. Aufl.
2008, 120 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Umsetzung der neuen Normengeneration DIN 1045 im Betonbau in die Praxis wird durch die Verbände der Bauwirtschaft unterstützt. Die bisher überaus erfolgreiche Aufnahme dieser Kommentierten Kurzfassung zu DIN 1045-1 bestätigt den Bedarf der Tragwerksplaner nach einem vereinfachten Hilfsmittel für die Arbeit mit der Bemessungsnorm im üblichen Stahlbetonhochbau. Zur besseren Handhabung sind in dieser 3., überarbeiteten Auflage alle Änderungen der im Jahre 2008 erschienenen konsolidierten Neuausgabe von DIN 1045-1 farbig unterlegt und ermöglichen so die schnelle Nachvollziehbarkeit. Die zusätzlichen Kommentare und Erläuterungen der Hintergründe sowie Hinweise auf begleitende Regelwerke erleichtern die Anwendung der neuen DIN 1045-1 in der Praxis.

Milan Schultz-Cornelius, Stefan Carstens, Matthias Pahn
FIUHFA - Unbewehrte Ultrahochleistungsbeton Fassadenplatten
Wirklichkeitsnahes Tragverhalten von unbewehrten, filigranen Ultrahochleistungsbeton Fassadenplatten
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3239
2021, 87 S., 47 Abb. u. 14 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Innovative Entwicklungen im Bereich der Ultrahochleistungsbetone (UHPC) ermöglichen den Bau filigraner und nachhaltiger Architekturbetonfassaden mit wenigen Zentimetern Bauteildicke. Aufwendige Bewehrungslösungen stellen jedoch ein Hemmnis für den flächendeckenden Einsatz von UHPC-Fassaden dar. Für die Ausführung unbewehrter Fassadenplatten fehlen weitergehende Erkenntnisse zu den Einwirkungen und den Widerständen in der Bemessung. Die großformatige Ausführung der Fassadenplatten aus Ultrahochleistungsbeton bedingt eine mehrfach punktgestützte Lagerung, die eine statische Unbestimmtheit erzeugt. Indirekte Einwirkungen wie Temperaturänderungen, das Schwinden der Vorsatzschale aus Ultrahochleistungsbeton oder hygrische Einwirkungen bewirken daher zusätzliche Beanspruchungen der Fassadenplatte und dessen Verankerung, die in der Bemessung zu berücksichtigen sind. In der Bemessung sind weiterhin mehraxiale Spannungszustände, Maßstabseffekte und der Einfluss erhöhter Temperaturen auf die Festigkeit des Ultrahochleistungsbetons zu berücksichtigen. Durch das Forschungsvorhaben wurde es ermöglicht, tiefgreifende Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten von filigranen, unbewehrten großformatigen Fassadenplatten aus Ultrahochleistungsbeton durchzuführen und die genannten Erkenntnislücken zu schließen.

Oliver Fischer, Christopher Bert
Tragverhalten von Sandwichfassaden unter mechanischen und thermischen Einwirkungsgrößen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3114
2019, 161 S., 55 Abb., 27 Tab. u. 77 Diagr., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Sandwichwände werden bisher üblicherweise aus Stahlbeton mit Vorsatzschalendicken zwischen 70 und 100 mm hergestellt. Durch Einsatz korrosionsbeständiger Textilbewehrung ist es möglich, die äußere Deckschicht signi?kant in ihrer Dicke zu reduzieren. Im Hinblick auf diese Entwicklungen und den Forschungsbedarf ist das Ziel des Vorhabens, die für die Bemessung maßgebenden Temperaturgrößen und -gradienten sowohl numerisch als auch experimentell nachzuweisen. Das behandelte Forschungsprojekt entstand aus der Intention heraus für neuartige innovative Bauweisen mit ?ligranen textilbewehrten Vorsatzschalen maßgebende klimatische Einwirkungsgrößen herzuleiten und den als Stand der Technik zu bezeichnenden Lastansatz nach DIBt 1995/5 um derartige Anwendungsfälle zu erweitern. Im Zuge der Forschung konnte diese Notwendigkeit jedoch nicht nur für neuartige Vorsatzschalensysteme, sondern auch für die üblicherweise angewendeten Stahlbetonsysteme mit Vorsatzschalendicken zwischen 70 und 100 mm ermittelt werden. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass der Lastansatz nach DIBt 1995/5 keine Querschnittsabhängigkeit aufweist. Auch veränderte klimatische Verhältnisse mit immer extremeren Witterungsbedingungen sind dabei als Begründung zu nennen.

C.-A. Graubner, Tilo Proske, Jochen Zeier
Entwicklung einer thermischen Entkoppelung von Stahlbetonwänden im Wand-Deckenknoten
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3134
2019, 152 S., 87 Abb. u. 48 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Gegenwärtig werden Wände im Übergangsbereich von unbeheizten zu beheizten Räumen nicht oder nur in Teilbereichen gedämmt. Dadurch entstehen erhebliche Wärmebrücken. Durch einen innovativen Wand-Decken-Anschluss könnte eine Verbesserung der wärmedämmenden Eigenschaften des Gebäudes erreicht werden. Derzeit gibt es für Wand-Decken-Anschlüsse im Stahlbetonbau kein geeignetes integrales System mit Dämmwirkung und lastabtragender Funktion. Daher sollten im Forschungsvorhaben die wissenschaftlichen Grundlagen für Anschlüsse zur thermischen Entkoppelung zwischen Stahlbetonwänden und Decken erarbeitet werden. Hinsichtlich der Methodik gliedert sich das Vorhaben in drei Teilbereiche: den theoretischen Teil, den experimentellen Teil sowie den analytischen Teil. Grundlage zur Anwendbarkeit des Wandanschlusses bildet die Erfüllung der bauphysikalischen Einflüsse. Wesentlich ist hierbei die Vorgabe aus dem Brandschutz, dass kraftübertragende Bereiche nur aus nichtbrennbaren Materialien bestehen dürfen. Mithilfe einer numerischen Berechnung zur Bestimmung des Wärmeflusses am Wand-Decken-Knoten konnte die einzuhaltende Wärmeleitfähigkeit für den Wandanschluss bestimmt werden.

Jürgen Schnell, Rabea Sefrin
Nachrechnung von Stahlbetontragwerken mit niedriger Festigkeit
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3156
2019, 167 S., 99 Abb. u. 58 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Standsicherheit von Bestandstragwerken muss bei Umbau oder Nutzungsänderung nach aktuellem Regelwerk nachgewiesen werden. Wird an Bestandstragwerken aus Stahlbeton die charakteristische Betondruckfestigkeit anhand von Bohrkernen ermittelt oder wird sie durch Umrechnung aus Bestandsunterlagen festgestellt, ergeben sich bei älteren Bauwerken sehr oft Festigkeiten unterhalb der Festigkeitsklasse C12/15. Werden Betondruckfestigkeiten < C12/15 angetroffen, besteht in der Praxis große Unsicherheit, wie in solchen Bauwerken regelkonform zu bemessen ist. In der Tendenz führt dies zu einer Unterbewertung der Tragfähigkeit und in der Folge zu Rückbau oder Verstärkungsmaßnahmen. Dies könnte in vielen Fällen vermieden werden, wenn klare Regeln zur Behandlung solcher Tragwerke vorlägen. Aus diesem Grund wurden im Projekt alle relevanten Bemessungs- und Konstruktionsregeln hinsichtlich ihrer Gültigkeit für niederfesten Beton analysiert und für die Praxis kommentiert.

Jochen Zehfuß, Jens Spille
Bewertung überarbeiteter Rechengrundlagen zur Wärmeleitfähigkeit im Zuge der Novellierung von EN 1992-1-2. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3358
2018, 50 S., 30 Abb. u. 4 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei der Berechnung von Temperaturen innerhalb von Betonquerschnitten weist die thermische Leitfähigkeit einen großen Einfluss auf die Ergebnisse auf. DIN EN 1992-1-2 benennt für den temperaturabhängigen Verlauf der thermischen Leitfähigkeit eine untere und eine obere Grenzwertfunktion. Der nationale Anhang schreibt in Deutschland die Anwendung der oberen Grenzfunktion vor. Thermischen Berechnungen unter Ansatz der oberen Grenzwertfunktion für die thermische Leitfähigkeit haben gezeigt, dass dieser Ansatz bei der Bewertung des Raumabschlusskriteriums zu konservativen Ergebnissen führt, die nicht übereinstimmen mit den Mindestdicken nach Abschnitt 5 DIN EN 1992-1-2, für die das Raumabschlusskriterium als eingehalten gilt. Auch aufgrund geänderter Betonzusammensetzungen und geänderter Messtechnik wurde daher in der CEN/TC 250/SC 2/WG 1/TG 5 eine geänderte Grenzwertfunktion für den Verlauf der thermischen Leitfähigkeit vorgeschlagen, welche anhand von numerischen Vergleichsrechnungen zu ausgewählten experimentell bestimmten Temperaturzeitkurven überprüft wurde.