der Weiterentwicklung des Eurocodes 2 bis zum Ende dieses Jahrzehnts sollen auch Bemessungsansätze für Stahlfaserbeton integriert werden. Sie müssen nachweislich sicher sein, gleichzeitig aber die einzusetzenden Materialien wirtschaftlich nutzen. Die Bewertung von Ansätzen erfolgt dabei häufig an Datenbanken von Experimenten, sodass Modellqualität und Sicherheitsniveau anhand von Streuungen und Fraktilwerten quantifizierbar werden. Eine solche Datenbank und Ansatzbewertung stellt der Beitrag für die Querkraftbemessung von stahlfaserbewehrten Bauteilen ohne und mit zusätzlicher Querkraftbewehrung vor. Wesentlicher Parameter ist dabei die durch die Fasern erzeugte Nachrisszugfestigkeit. Auf ihre Ermittlung aus Biegezugversuchen im Drei-bzw. Vierpunktprinzip und empirischen Ansätzen wird daher gesondert eingegangen. Beim Nachweis ausreichender Querkrafttragfähigkeit stahlfaserbewehrter Bauteile ist zwischen solchen ohne (in der Regel Platten, Fundamente) und mit (in der Regel Balken) zusätzlich rechnerisch erforderlicher Querkraftbewehrung zu unterscheiden. Bei Bauteilen ohne zusätzliche Querkraftbewehrung bilden sich mit zunehmender Belastung S-förmige Schubrisse aus, die sich ausgehend vom gezogenen Querschnittsrand bis in die Druckzone fortsetzen können. Der Lastabtrag erfolgt im Wesentlichen über -Bogentragwirkung -Kornverzahnung zwischen den Rissen -Dübelwirkung der Biegezugbewehrung -Zugkraftübertragung durch Fasern im Schrägriss. Für die Bemessung von Bauteilen mit Querkraftbewehrung existiert in der Literatur eine Vielzahl an Modellen. Für eine Übersicht sei z. B. auf [1-5] verwiesen. Die maßgebende Wirkung der Stahlfasern beim Querkraftabtrag ist auch hier in der Zugkraftkomponente im Schrägriss zu sehen [6, 7]. Gegenüber der obigen Aufzählung kommt ein Bügeltraganteil hinzu. Bild 1 zeigt dazu schematisch die rechnerischen Traganteile. Zur Gewährleistung einer Mindestquerkrafttragfähigkeit beim Übergang in den fachwerkartigen Tragzustand ist bei Balken eine Mindestquerkraftbewehrung vorzusehen, die durch den Einsatz von Stahlfasern nach DAfStb-Richtlinie [8] und Model Code 2010 [9] bis auf null reduziert werden kann. 2 Ermittlung der rechnerischen Zugfestigkeit 2.1 Herangehensweise Stahlfaserbeton gilt als Beton nach Eigenschaften, dessen Leistungsfähigkeit mittels verformungsgesteuerter Biegezugversuche klassifiziert wird. Zur Festigkeitsbe-Der Einsatz von Makrofasern aus Stahl gewinnt seit der bauaufsichtlichen Einführung der Richtlinie "Stahlfaserbeton" des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) auch in tragenden Betonkonstruktionen zunehmend an Bedeutung. Insbesondere beim Nachweis ausreichender Querkrafttragfähigkeit erweist sich die Fasertragwirkung als günstig, da eine Querkraftbewehrung auch bei Balken rechnerisch vollständig durch Fasern gebildet sein kann -Bügel also entfallen. Haupteinflussparameter ist die Nachrisszugfestigkeit, die aufgrund vielfältiger interagierender Einflussparameter hohen Streuungen unterliegt und nach Ansätzen der DAfStb-Richtlinie bzw. den Modellen des Model Codes ...

Wie sind Leistungsklassen mit Fasermengen und Faserarten verknüpft? Dieser Frage widmet sich der Beitrag anhand von Datenbanken. Ziel ist es, Hilfen für die Tragwerksplanung und die Kalkulation zu liefern, um Faserzugaben – also ein Mehr an Material und Kosten – Einsparungen an Stabbewehrung und Erleichterungen bei der Bewehrungsmontage gegenüberstellen zu können. Im Unterausschuss „Stahlfaserbeton” des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) wurde dazu eine umfassende Datenbank zu Biegebalkenprüfungen erstellt, die mit ca. 1100 Versuchsserien den für die heutige Baupraxis relevanten Bereich üblicher Stahlfaserbetone abdeckt. Die Erkenntnisse der Datenbank sind Bestandteil mehrerer Beiträge dieses Sonderheftes. Der vorliegende Beitrag stellt die Datenbank in ihren Grundzügen vor, behandelt ihre Auswertung hinsichtlich praxistypischer Stahlfaserbetonrezepturen, der Streuungen im Zugtragverhalten sowie den häufig diskutierten Zusammenhang zwischen Fasergehalt und Materialkennwerten des Stahlfaserbetons. Hierfür werden die Versuchsdaten anhand der kennzeichnenden Parameter Betondruckfestigkeit, Faserschlankheit, ‐zugfestigkeit und ‐gehalt in einzelnen Kategorien zusammengefasst. Für jede der Kategorien werden obere (95 %‐Quantil) und untere Grenzwerte (5 %‐Quantil) sowie die im Mittel erreichten Biegezugfestigkeiten bestimmt. Die aus den Werten ermittelten Bandbreiten können Planende (Leistungsklasse) sowie Kalkulatoren (Fasergehalt) zukünftig als Orientierungswerte nutzen.

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Die Bemessung von Stahlfaserbeton mit und ohne zusätzliche Betonstahlbewehrung ist in Deutschland durch die bauaufsichtlich eingeführte Richtlinie „Stahlfaserbeton” des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) verbindlich geregelt. Gemäß der Richtlinie wird die rissüberbrückende Wirkung der Stahlfasern auf experimenteller Basis mittels standardisierter 4‐Punkt‐Biegezugversuche ermittelt, als Nachrissbiegezugfestigkeit idealisiert und in Form von Leistungsklassen quantifiziert bzw. klassifiziert. Zur Bemessung in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit dienen Spannungs‐Dehnungs‐Beziehungen des Stahlfaserbetons für die gezogenen Querschnittsbereiche, welche die bekannten, für Stahlbeton bestehenden Widerstandsgleichungen additiv um die Stahlfaserwirkung erweitern. Der Beitrag erläutert die Ermittlung von Rechen‐ und Bemessungswerten zentrischer Nachrisszugfestigkeiten anhand von Nachrissbiegezugfestigkeiten und stellt die zugehörigen Spannungs‐Dehnungs‐Beziehungen dar. Hierauf aufbauend wird die Bemessung in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit beschrieben. Insgesamt wird eine kompakte Übersicht über das Funktionsprinzip und die Bemessung von Stahlfaserbeton gegeben.

Die Richtlinie „Stahlfaserbeton“ des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) ergänzt DIN EN 1992‐1‐1 mit spezifischen Bemessungsregelungen für Stahlfaserbeton. Sie ist seit 2012 bauaufsichtlich eingeführt – besitzt also normativen Charakter – und wurde nun in zwei Punkten wesentlich überarbeitet bzw. ergänzt. Zum einen wurden Regelungen für die Torsionsbemessung aufgenommen. Solche fehlten bislang aufgrund mangelnder Erfahrungen. Zum anderen wurden die Vorschriften zur Rissbreitenbeschränkung angepasst. Hier wurde die Nutzung des sogenannten L1‐Werts, der das Zugtragverhalten des Stahlfaserbetons bei kleinen Rissbreiten beschreibt, eingeführt. Bislang wurde konservativ mit dem sogenannten L2‐Wert gerechnet. Der Beitrag beschreibt die Überarbeitungen und erläutert kurz die Hintergründe dazu.