Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreiten in Stahlbetonbauteilen infolge des Hydratationsprozesses

Für die Ermittlung der Mindestbewehrung zur Rissbreitenbegrenzung unter Zwang wird im aktuellen Eurocode 2 ein risskraftbasierter Ansatz verwendet. Infolge der Änderung der anzusetzenden Betonzugfestigkeit im nationalen Anhang ist eine wirtschaftliche Bemessung weitestgehend nicht mehr möglich. Die Ursache der Überdimensionierung der Mindestbewehrung liegt unter anderem darin, dass der Bemessungsansatz auf unvollständigen empirischen Daten und konservativen Annahmen basiert. Zur Untersuchung der Einflüsse auf die Rissentstehung und ‐bildung unter Zwang sind genau definierte Randbedingungen nötig. Dadurch werden die Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit der experimentellen Untersuchungen ermöglicht. Der verwendete Versuchsaufbau erlaubt eine vollständige Zwängung unter konstanten klimatischen Randbedingungen der Versuchskörper. Die systematische Auswertung ausgewählter Versuche und Analyse der Rissbildung bildet die Grundlage für eine zukünftige Identifizierung maßgeblicher Phänomene.

Section: Erkenntnisse Für Die Bemessungunclassified

Experimentelle Untersuchungen zur Rissbildung in Stahlbetonbauteilen infolge Zwangbeanspruchung

Chen

Schmidt

Chudoba

et al. 2020

“…speziell für die Massivbauwerke im Wasserbau ein alternatives, auf die Verformungskompatibilität abgestelltes Nachweiskonzept entwickelt (vgl. [24, 25]).…”

Section: Ansatz Der Betonzugfestigkeit Bei Frühem Zwangunclassified

Erläuterungen zur Änderung des deutschen Nationalen Anhangs zu Eurocode 2 (DIN EN 1992‐1‐1/NA/A1:2015‐12)

Fingerloos

Hegger

2016

Erläuterungen zur Änderung des deutschen Nationalen Anhangs zu Eurocode 2 (DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12) 1 Ausgangssituation Zwei Themen des Betonbaus wurden in den letzten Jahren in deutschen Fachkreisen besonders ausführlich und teilweise kontrovers diskutiert. Das betrifft zum einen die Prinzipien zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von tausalzbeanspruchten Verkehrsflächen (insbesondere Parkdecks) und welche daraus abzuleitenden Ausführungsvarianten als anerkannte Regeln der Technik gelten können. Zum anderen wurde der pauschale Normenansatz für die wirksame Betonzugfestigkeit mit 50 % der mittleren 28-Tage-Normzugfestigkeit bei der Ermittlung der Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite bei früher Rissbildung vor dem Hintergrund der heute üblichen Zemente und der Fortentwicklung der Betontechnologie thematisiert. Diese Diskussionen wurden zunächst im Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (z. B. [4]) und im Deutschen Betonund Bautechnik-Verein vorangetrieben. Im Ergebnis wurden Vorschläge für die Umsetzung der gewonnenen Standpunkte in Regelwerke, Richtlinien und Merkblätter erarbeitet. Der für den Eurocode 2 zuständige Normenausschuss NA 005-07-01 AA "Bemessung und Konstruktion" hat diese Ergebnisse aufgegriffen und in einer A1-Änderung zum deutschen Nationalen Anhang DIN EN 1992-1-1/NA:2015-12 umgesetzt [1]. Vorausgehend erfolgte die Veröffentlichung des Entwurfs der A1-Änderung im Mai 2015, das Einspruchsverfahren war im Juli 2015 abgeschlossen. 2 Dauerhaftigkeit von Parkbauten 2.1 Normänderung In Tabelle 4.1 wurden für die Expositionsklassen XC3, XD1 und XD3 informative Beispiele insbesondere zu tausalzbeanspruchten Verkehrsflächen ergänzt (vgl. Tab. 1). Dafür wurde das Beispiel "direkt befahrene Parkdecks b) " in XD3 gestrichen. Die bisherige Fußnote b), die eine "zusätzliche Maßnahme" bei direkt befahrenen Parkdecks in XD3 vorsah, wurde ersetzt. In der geänderten Fußnote b) wird für alle Im Dezember 2015 ist eine A1-Änderung [1] zum deutschen Nationalen Anhang [2] des Teils 1-1 von Eurocode 2 [3] veröffentlicht worden. Die Änderung betrifft die zwei Themen Dauerhaftigkeit von tausalzbeanspruchten Verkehrsflächen (insbesondere Parkdecks) und Ansatz der wirksamen Betonzugfestigkeit bei der Ermittlung der Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite bei früher Rissbildung. Beiden Sachverhalten ist eine mehrjährige Diskussion in Fachkreisen vorausgegangen. Der Beitrag soll die Hintergründe der Änderungen und deren Folgen für die Praxis erläutern.

“…Dies widerspiegelt die bei dicken Bauteilen auftretende Bildung von Sekundärrissen, die nicht durch das ganze Bauteil, sondern nur bis in die Tiefe h eff gehen. Nach [9–11] darf h eff grundsätzlich zu 2,5 d 1 (d 1 = Randabstand der Bewehrungslage) gesetzt werden, wohingegen [8] für dickere Bauteile einen Wert von bis zu maximal 5 d 1 fordert.…”

Section: Grundlagen Der Berechnung Der Rissbreiteunclassified

“…Dies trifft insbesondere auf den Fall früher Zwang infolge Abfließen der Hydratationswärme zu. Bei dicken Bauteilen hingegen wird sich nahe der Bauteilaußenflächen, also im Wirkungsbereich der Bewehrung A ct,eff , durch Sekundärrissbildung zwischen den Primärrissen bereichsweise ein abgeschlossenes Rissbild mit kleinen Rissabständen einstellen, [9–11]. Bei einer stetigen Steigerung der aufgezwungenen Dehnung (zunehmende Abkühlung, wachsende Schwinddehnung) wird bei einem Bauteil mit konstantem Querschnitt an einer Stelle, an der die Betonzugfestigkeit geringer ist als im Mittel über das Bauteil (oder an einer Stelle mit einem Defekt, z.…”

Section: Rissbildung Bei Zentrischem Zwangunclassified

Betrachtungen zur rechnerischen Rissbreite bei frühem und spätem Zwang und bei geometrischen Schwachstellen

Zahn

Wochner²

2016

Betrachtungen zur rechnerischen Rissbreite bei frühem und spätem Zwang und bei geometrischen Schwachstellen 1 EinleitungIn letzter Zeit sind viele Veröffentlichungen erschienen, die sich mit der Frage der Begrenzung der Rissbreiten bei Zwängungen beschäftigen, z. B. [1][2][3][4][5][6]. In den meisten dieser Aufsätze und Vorträge ging es um die Frage, ob bei der Begrenzung der Rissbreite die Rissbildung im jungen Alter, also durch Abfließen der Hydratationswärme oder im fortgeschrittenen Betonalter, z. B. durch Schwinden und/oder Änderungen der Umgebungstemperatur gegenüber der Herstellungstemperatur als maßgebend anzunehmen ist [1][2][3][4][5] Considerations of the Crack Width Resulting from Early and from Late Restraints and in Constrained Concrete Members with Locally Reduced Cross SectionsThis paper compares the theoretical crack widths resulting from restraints of concrete members occurring early and restraints occurring later. In particular the special case of early restraint cracking due to cooling after hydration followed by later restraints due to shrinkage or ambient temperature changes is considered. It is shown that the cracks that have formed early must widen before new cracks can form at a later stage when the concrete tensile strength has increased to a higher value. The cracks thus become wider than those forming only at the later stage. A simple model is presented for the calculation of crack widths in such situations. Further, the paper discusses the concentration of restraint cracks in portions of concrete members that possess a reduced cross sectional area as in slabs with large openings. It is shown how the crack width control can be effectively achieved in such situations.