02 Vorlesungsfolien

Buffl

MA Beton

by Florian V.

Erforderliche Nachweise nach DIN EN 1992-1-1

Welche Anforderungen werden an die Gebrauchstauglichkeit nach DIN EN 1992-1-1 gestellt?

Riss- und Durchbiegungsbegrenzung i.A. bei Stahlbetonbauteilen ohne weitere Anforderungen
Bauteil- und Querschnittswiderstand

Wodurch können Längsrisse bei einer gedrückten Stahlbetonwand entstehen?

Querzugkräfte => normalfesten Betonen die Druckfestigkeit wird die Zugfestigkeit des Zementleimes begrenzt

Wie sind die Betondruckspannungen grundsätzlich unter seltener EWK begrenzt?

Grenzwert unter quasi-ständiger EWK für die Betondruckspannungen?

Welche Besonderheit gilt bei Verankerungen/Auflager?

Grenzwert unter seltener EWK für die Stahlpannungen?

Wann darf der Spannungsnachweis bei Stahlbetontragwerken entfallen?

WIe lassen sich die Spannungen im Zustand I und II berechnen?

Spannungs-Dehnungs-Linie für die Schnittgrößenermittlung mit nicht-linearem Verfahren und für Verformungsberechnungen

Was sind die Grundannahmen für Spannungsermittlung (Längsspanungen unter Gebrauchslasten nach Zustand II

Verlauf von Spannungen und Dehnungen bei einem Rechteckquerschnitt für eine reine Biegebeanspruchung unter Gebrauchslastniveau:

nicht gerissener QS

Rechteckquerschnitt ohne Druckbewehrung für den Sonderfall der reinen Biegebeanspruchung: Wie liegt die Dehnungsnulllinie?

Rechteckquerschnitt mit Druckbewehrung für den Sonderfall der reinen Biegebeanspruchung

Linearität der Dehnungs- und Spannungsverteilung (Hookesches Gesetz) weiterhin gegeben

Lösungsweg um an die Lage der Dehnungsnulllinie zu gelangen für den Sonderfall reine Biegebeanspruchung (ohne/mit Druckbew.)

Ansatz: Summe H , Summe M aufstellen
über inearität der Dehnungs- und Spannungsverteilung (Hookesches Gesetz) => Stahlspannungen der Zug- und Druckbewehrung
Innere Kräfte Fc, Fs1, Fs2 => Einsatz der Terme für die Stahlspannungen
Einsetzen der inneren Kräfte in Summe H => nach Druckzonenhöhe x umstellen

Einfluss aus Kriechen des Betons auf die Dehnungen und Spannungen im Stahlbetonbalken.

Wie wird dieser Effekt rechnerisch berücksichtigt?

Beispiel Stahlbetondeckenplatte

t = 0: Nulllinienlage, Hebelarm der inneren Kräfte, Betonrandspannungen (seltene bzw. charakteristische / quasi-ständige) , Spannungen im Betonstahl
t -> 8 : Nulllinienlage und Spannungsnachweise

unter seltener EWK

Wie können die vorhandenen Spannungen im GzG ermittelt werden?

Wie wird das Kriechen des Betons bei der Spannungsermittlung berücksichtigt?

Wieso ist eine Begrenzung der Rissbildung erforderlich?

Welche verschiedene Rissarten können bei Stahlbetonelementen auftreten?

Welche Ursache haben diese Risse?

Wie sind die Risse ausgebildet?

Spannbeton:

GZG: währrend der Nutzungsdauer mehrfach auftreten => Funktion des Tragwerk über die Nutzungsdauer sichergestellt werden

Dekompressionsnachweis => Vorbemessung für die Anzahl der Spannglieder

Vorteile von Spannstahl gegenüber Stahlbeton

Der Einsatz von Vorspannung ermöglicht schlankere Querschnitte, größere Spannweiten sowie steifere Wände und Gründungen.

Entwurfsflexibilität, schnelleres Bauen und geringere Materialkosten. Auf lange Sicht können die Wartungskosten reduziert werden
Rissbegrenzung! => Dauerhaftigkeit, Nutzung, Erscheinungsbild

Beton: hohe Druckfestigkeit, geringe Zugfestigkeit

=> Einlegen von Bewehrung in Zugzone => Bewehrungsstahl bietet jedoch nur eine passive Verstärkung, d.h. er nimmt erst Lasten auf, wenn der Beton bereits gerissen ist (nicht vorgespanntes Stahlbetonbauteil)

Erklärung:

Hier kommt nun die Vorspannung zum Einsatz. Vorspannsysteme bieten eine aktive Armierung, d.h. sie sollen den Beton dort unter eine Druckspannung setzen, wo später durch Lasten Zugspannungen auftreten. Vorspannung wird mit Hilfe von Spanngliedern aufgebracht. Diese bestehen aus einem Zugglied aus hochfestem Spannstahl (als Litzen, Draht oder Stab), einem Hüllrohr, einer Korrosionsschutzverfüllung, in die das Spannstahlzugglied eingebettet wird sowie den nötigen Verankerungen an beiden Seiten.

Die typische Spannstahllitze hat einen Durchmesser von 15.7mm und eine Zugfestigkeit, die etwa viermal höher ist als die von normalem Bewehrungsstahl. Der Spannstahl ist vom Hüllrohr umgeben. Dadurch kann er sich während des Spannvorgangs, der nach dem Aushärten des Betons stattfindet, bewegen. Durch das Spannen dehnt sich die Litze und wird mit Hilfe eines Verankerungselements in der erforderlichen Position verkeilt. Dadurch verbleibt die benötigte Kraft über die gesamte Lebensdauer des Bauwerks im Spannglied.

Wie sind die Rechenwerte der Rissbreite zu sehen?