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Nachrechnung von Stahlbetontragwerken mit niedriger Festigkeit

Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3156
Jürgen Schnell, Rabea Sefrin
TU Kaiserslautern, Fachbereich Bauingenieurwesen, Fachgebiet Massivbau und Baukonstruktion
2019, 167 S., 99 Abb. u. 58 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. F 3156 (Kopie des Manuskripts)
ISBN 978-3-7388-0406-5

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Inhalt

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.

Verfügbare Formate

Publikationslisten zum Thema:
Stahlbetontragwerk, Nachrechnung, Festigkeit, Stahlbeton, Bestand, Betondruckfestigkeit, Festigkeitsklasse, Nutzungsänderung, Bewertung, Tragfähigkeit, Rückbau, Verstärkungsmaßnahme, Bemessungsregel, Innovationsprogramm Zukunft Bau,

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

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.

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.

Weiterbildung Tragwerksplaner Massivbau. Brennpunkt: Aktuelle Normung. DIN 1055, DIN 1045, DIN 4102
DBV-Heft, Band 14
Berichtigte Fassung 2013.
2007, 124 S., zahlr. Abb. u. Tab.,

Erläuterungen zu den Einwirkungsnormen DIN 1055. Neuausgabe DIN 1045-1 Erläuterungen zu den Änderungen. Alkali-Kieselsäure-Reaktion: Feuchtigkeitsklassen in DIN 1045-2/A2-Änderung. Neuausgabe DIN 1045-1. Erläuterungen zur Bemessung von Verbundfugen. Neuausgabe DIN 1045-1 Ermüdungsnachweise. Neuausgabe DIN 1045-1 Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreiten bei dicken Bauteilen infolge Zwang. Heißbemessung von Stahlbetonstützen nach DIN 4102.

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Forschungsberichte

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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

Bewertung überarbeiteter Rechengrundlagen zur Wärmeleitfähigkeit im Zuge der Novellierung von EN 1992-1-2. Abschlussbericht

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.

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Zeitschriftenartikel

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Roeser, Wolfgang
In dem neuen Eurocode 2, Teil 4, wird die Bemessung von Befestigungen im Beton einheitlich geregelt. Künftig ersetzen ETAs die bisherigen Zulassungen und geben nur noch produktspezifische Beiwerte wieder (kostenlos)
Der Prüfingenieur, 2021

Akkermann, Jan
Erdbebensicherheit von Stahlbeton-Bestandstragwerken im Kontext der Eurocode-8-Anwendung
Bautechnik, 2021

Bender, Michél; Lambert, Thomas; Fahl, Nicholas
Computergestützte Bemessung von Holz-Beton-Verbund-Konstruktionen mit Stabwerkmodellen
Konstruktiver Ingenieurbau KI, 2021

Fingerloos, Frank; Ignatiadisnk, Anett
New edition of DAfStb-Heft 600, Part 1 (Buildings) - extended contents and new provisions: overview
BFT International, 2021

Busch, Alexandra
Determining the roughness of precast concrete slabs correctly: first real-life tests analyzed
BFT International, 2020

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