Was Versteht man unter NDP’s und wo werden diese festgelegt?
NDP‘s (Nationally Determined Parameters) sind individuell festgelegte Parameter welche von jedem Mitgliedsstaat im Nationalen Anhang des Eurocodes festgelegt sind.
Erläutern Sie das Tragverhalten von Stahlbeton anhand eines Einfeldträgers. Zeichnen Sie die Last-Verformungskurve und benennen Sie die wesentlichen Zustände.
Ein Einfeldträger wird mit 2 einzellasten F in den drittelpunkten belastet. Dabei entstehen an der Oberseite Druckspannungen und an der Unterseite Zugspannungen. Solange die Zugspannungen unter der Betonzugspannung liegen bleibt der Träger ungerissen. Hierbei spricht man vom Zustand I. Die Belastung bei welcher sich der erste Riss einstellt, wird als Fcr (crack) bezeichnet. Beim Auftreten der Bruchlast Fcr treten die ersten Risse dort auf, wo die Zugspannungen die Betonzugfestigkeit überschreitet. Der Beton befindet sich, dann im Zustand II. Im Gerissenen zustand werden dem Beton keine Zugspannungen zugewiesen. Die Zugspannungen nimmt die Bewehrung auf. Die Dehnungsverteilung kann weiterhin als linear betrachtet werden.
Was versteht man in diesem Zusammenhang unter Tension-Stiffening? Skizzieren Sie die Dehnungs- und Spannungsverteilung über die Höhe eines Querschnittes im Bereich der Trägermitte unter geringer Last (Zustand I), unter mäßig hoher Last (gerissen jedoch auf Gebrauchslastniveau) unmittelbar vor Querschnittsversagen. Skizzieren Sie auch das Rissbild des Einfeldträgers an seiner Seitenfläche unmittelbar vor Versagen
Tension Stiffening: Beim Überschreiten der Betonzugfestigkeit kommt es zu rissen im Beton. Zwischen den rissen wirken Verbundspannungen zwischen Beton und Stahl. Durch diese Verbundspannungen nimmt der Beton auch Zugspannungen auf, bis diese die Betonzugspannungen erneut überschreiten und weitere Risse auftreten. Diese Mitwirkung des Betons auf Zug wird als Zugversteifung bzw. tension stiffening bezeichnet. Durch weitere Lasterhöhung kommt es zu immer mehr rissen, bis sich keine Risse mehr bilden können. Die Bewehrung kommt ins Fließen und die Risse und die Durchbiegung erhöhen sich. Dadurch ist die Gebrauchstauglichkeit nicht mehr gegeben. Wird die Belastung weiter erhöht kommt es zum Versagen des Be
Welche Versagensformen werden bei einem Stahlbetonbalken unterschieden?
Biegeversagen
Primäres Biegedruckversagen
Sekundäres Biegedruckversagen
Biegezugversagen
Querkraftversagen
Biegeschubversagen
Zugversagen der Bügelbewehrung
Stegdruckversagen
Nennen Sie die wesentlichen Vorteile und Nachteile der Bauweise Stahlbeton?
Vorteile
nahezu uneingeschränkte Formgebung
monolithische Verbindung einzelner Bauteile —> robuste Konstruktionen
hohe Dauerhaftigkeit
hohe Feuerbeständigkeit
hohe Wärmespeicherkapazität Wirtschaftlichkeit (preiswerte Rohstoffe sowie einfache Herstellung)
Nachteile
hohes Eigengewicht im Vergleich zu Stahl- oder Holztragwerken durch die monolithische Verbindung eingeschränkt in der Variabilität in Bezug auf die Umnutzung oder Umbauten bzw. hoher Energieaufwand beim Abriss
hohe Wärmeleitfähigkeit des Materials
hohe CO2 Emission bei der Zementherstellung
Nennen Sie die grundlegenden Anforderungen an ein Tragwerk?
So planen und ausführen, dass es während der Errichtung und der vorgesehenen Nutzung mit angemessener Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit den Einwirkungen standhält und die geforderte Gebrauchseigenschaften behält.
Aufweisen von ausreichender Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit
Aufweisen von ausreichender Robustheit (Feuerwiderstandsdauer, Explosion, Anprall oder menschliches Versagen)
Im Eurocode 0 werden vier Hauptversagensformen im Grenzzustand der Tragfähigkeit unterschieden. Zählen Sie diese auf (Abkürzung mit Erläuterung)
EQU (Gleichgewicht) Verlust der Lagesicherheit des Tragwerks, betrachtet als starrer Körper
STR (Strukturversagen) Versagen oder übermäßige Vervormung des Tragwerks. Die Tragfähigkeit der Baustoffe und Bauteilen entscheidet.
GEO (Geotechnik) Versagen des Baugrundes
FAT ( Ermüdung) Ermüdungsversagen des Tragwerks
Welche vier Bemessungssituationen werden im Grenzzustand der Tragfähigkeit unterschieden
Ständige Situationen Eigengewicht
Vorübergehende Situationen Nutzlast
Außergewöhnliche Situationen Brand, Explosion
Situationen bei Erdbebe Erdbeben
Nennen Sie vier Kriterien welche zur Sicherstellung der Gebrauchstauglichkeit gehöre
Begrenzung der Spannungen
Begrenzung der Verformungen
Begrenzung der Rissbreiten
Begrenzung von Schwingungen
Wie viele Jahre beträgt die planmäßige Nutzungsdauer von gewöhnlichen Tragwerken und jene von Brücken und a
Gewöhnliche Tragwerke 50
Jahre Brücken 100 Jahre
Wie lautet die Grenzzustandsfunktion G und was bedeutet es für ein Tragwerk, wenn diese einen negativen, positiven oder Wert 0 annimmt?
G = R-E
(E…Einwirkung R…Widerstand)
G < 0 … Versagen
G = 0 … Grenzzustand
G > 0 … kein Versagen
Wie werden Einwirkungen nach ihrer zeitlichen Veränderung und nach ihrem Ursprung eingete
Zeitliche Veränderung:
Ständige Einwirkungen
Veränderliche Einwirkungen
Außergewöhnliche und Erdbebeneinwirkungen
Urprung
Direkte Einwirkungen (Last)
Indirekte Einwirkungen (Zwang) – Rufen Schnittgrößen hervor z.B. Temperatureinwirkungen
Was versteht man unter den charakteristischen Wer einer Einwirkung? Was sind die repräsentativen Werte einer veränderlichen Einwirkung und wieso werden diese benötigt?
Charakteristische Werte von Einwirkungen werden bei geringer Streuung als Mittelwerte und bei größerer Streuung als Quantilwerte festgelegt.
Alle veränderlichen Einwirkungen treten aber meist weder gleichzeitig noch mit ihrem charakteristischem Wert auf. Daher bestimmt man repräsentative Werte. Das sind werte welche über den Bezugszeitraum mit einem bestimmten Prozentsatz überschritten werden. Sie werden durch das Multiplizieren des charakteristischen wertes mit einem Kombinationsbeiwer
Schreiben Sie die Kombinationsregeln der Einwirkungen für die Grundkombination und für die außergewöhnliche Bemessungssituation bzw. für Erdbeben an. Wie groß sind die Teilsicherheitsbeiwerte für die ständigen und für veränderliche Einwirkungen? Muss das Tragwerk für STR-Nachweise für die ständigen Einwirkungen in günstiger und ungünstiger Bereiche unterteilt werden?
Grundkombination:
𝐸𝑑 = ∑𝛾𝐺,𝑗 ∗ 𝐺𝑘,𝑗 + 𝛾𝑃 ∗ 𝑃𝑘 + 𝛾𝑄,1 ∗ 𝑄𝑘,1 +∑𝛾𝑄,𝑖 ∗ ψ0,𝑖 ∗ 𝑄𝑘,𝑖 Außergewöhnliche Bemessungssituation:
𝐸𝑑 = ∑𝐺𝑘,𝑗 + 𝑃𝑘 + 𝐴𝑑 𝑏𝑧𝑤. 𝐴𝐸𝑑 + ∑ψ2,𝑖 ∗ 𝑄𝑘,1
Ad … Bemessungslast einer außergewöhnlichen Einwirkung AEd … Bemessungslast einer Einwirkung infolge Erdbeben (AEd = γl * AEk)
Wie groß sind die Teilsicherheitsbeiwerte für die ständigen und für die veränderlichen Einwirkungen?
𝛾G,inf = 1,35 für ständige Einwirkungen
𝛾Q,inf = 1,50 für veränderliche Einwirkungen
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