Kartenstapel

Expositionsklassen sind Betonklassen nach Umwelteinwirkung. Sie legen fest, welchen Einflüssen der Beton später ausgesetzt ist und helfen dabei, die passende Betonqualität, Betondeckung und Dauerhaftigkeit festzulegen.

Beispiele:

• XC = Korrosion durch Carbonatisierung

• XD = Korrosion durch Chloride, z. B. Tausalz

• XS = Chloride aus Meerwasser

• XF = Frost- und Frost-Tausalz-Angriff

• XA = chemischer Angriff

• XM = Verschleiß durch mechanische Beanspruchung

Nein, nicht wesentlich. Eine höhere Betongüte erhöht zwar den E-Modul, aber dieser steigt nur begrenzt. Deshalb lässt sich die Verformung dadurch meist nur gering reduzieren.

Für die Verformung sind meistens Bauteilhöhe, Spannweite und Bewehrung deutlich wichtiger.

Schwinden bedeutet, dass sich Beton ohne zusätzliche Belastung mit der Zeit verkürzt bzw. zusammenzieht.

Das passiert vor allem, weil der Beton Feuchtigkeit verliert und sich dadurch sein Volumen etwas verringert.

Folgen:

• es können Risse entstehen

• es kann die Verformung eines Bauteils mit beeinflussen

Kurz gesagt: Schwinden = Volumenabnahme des Betons mit der Zeit, meist durch Austrocknung.

So das die Zugfestigkeit vom stahl höhere als vom beton ist

Wenn der beton anfängt zu reisen darf der stahl nicht mitreisen

Mind. Bewehrung muss abgedeckt sein und erklären können wie man diese berechnet

Durch Bewehrung wird die Verformung kleiner, weil sie Zugkräfte übernimmt und dadurch die Rissbildung begrenzt.

Weniger bzw. kleinere Risse bedeuten, dass das Bauteil steifer bleibt und sich weniger durchbiegt.

Kurz: Mehr Bewehrung → geringere Rissbreiten → höhere Steifigkeit → kleinere Verformung.

Spannung im Bewehrungsstahl lässt nach wenn mehr Bewehrung

o Resultiert darin dass Dehnung im Bewehrungsstahl nachlässt

o Infolge auch die Krümmung vom Bauteil lässt nach

 Weniger Verformung

Da OS 8 eine starre Beschichtung ist, verfügt sie über keine nennenswerte Rissüberbrückungsfähigkeit. Sollten Trennrisse im Betonuntergrund entstehen, reißt die starre OS 8-Beschichtung unmittelbar mit auf. Dadurch werden Risse an der befahrenen Oberfläche sofort visuell erkennbar und können zielsicher geortet werden

: Da die Risse an der Oberfläche offenliegen, können Maßnahmen der sogenannten begleitenden Rissbehandlung ohne Vorarbeiten wie das Entfernen von Belägen durchgeführt werden. Dazu gehören:

• Das Ausgießen oder Injizieren der Risse mit Reaktionsharzen (z. B. Epoxidharz), was planmäßig oft zweimal jährlich vorgesehen wird.

• Die Applikation von lokalen Rissbandagen, die rissüberbrückend direkt über den festgestellten Riss in das bestehende flächige Schutzsystem integriert werden

Zusammenfassend ermöglicht das OS 8-System eine einfache Zuordnung von Fehlstellen zum Ort ihres Auftretens, wodurch eine zeitnahe Instandsetzung möglich ist, um beispielsweise den Chlorideintrag zur Bewehrung rechtzeitig zu stoppen

2.Variante B1 beschreibt die Kombination eines starren Oberflächenschutzsystems (OS 8) mit einer bewusst zugelassenen und gesteuerten Rissbildung

Die Berücksichtigung der Hydratationswärme und des wärmebedingten Alters bei der 70 cm dicken Bodenplatte ist aus folgendem Grund zwingend:

In massigen Bauteilen führt die entstehende Hydratationswärme zu einer deutlichen Temperaturerhöhung im Kern, da die Wärme nur langsam abfließen kann. Diese Wärme wirkt wie ein Beschleuniger auf den Erhärtungsvorgang, sodass das reale (wahre) Alter des Betons zum Zeitpunkt der maximalen Bauteiltemperatur deutlich über seinem kalendarischen Alter liegt.

Daher weist der Beton bereits zu Beginn der kritischen Abkühlphase eine wesentlich höhere wirksame Zugfestigkeit (fct,eff) auf, als pauschale Standardwerte (wie z. B. nur 50 % der Endfestigkeit) vermuten lassen. Würde man die Festigkeit zu niedrig ansetzen, würde man die Risskraft unterschätzen und infolgedessen die erforderliche Mindestbewehrung zur Rissbreitenbegrenzung zu gering dimensionieren

• Zentrischer Zug: In massigen Bodenplatten entsteht Zugspannung oft dadurch, dass die Platte abkühlen oder schwinden will, aber durch die Reibung auf dem Boden daran gehindert wird („Zwang“).

• Die Folge: Dieser Zwang wirkt auf den gesamten Querschnitt der 70 cm dicken Platte. Wenn die Spannung hier die Zugfestigkeit überschreitet, entsteht ein wasserführender Trennriss, was bei Entwurfsgrundsatz a unterbunden werden soll

Dieser Nachweis ist die Kernbedingung für den Entwurfsgrundsatz a (Rissvermeidung) gemäß der WU-Richtlinie. Das Ziel ist es, rechnerisch sicherzustellen, dass der Beton während der gesamten Erhärtungs- und Nutzungsphase im Zustand I (ungerissen) bleibt.

Die Berechnung erfolgt durch eine Gegenüberstellung der einwirkenden Zugspannungen und der vorhandenen Materialfestigkeit zu jedem kritischen Zeitpunkt (t).

Zuerst müssen alle Spannungen berechnet werden, die den Beton „auseinanderziehen“ wollen. Diese setzen sich meist aus zwei Anteilen zusammen:

• Zwangspannungen aus abfließender Hydratationswärme: In massigen Bauteilen (wie Ihrer 70 cm Bodenplatte) erwärmt sich der Kern. Beim Abkühlen will sich der Beton zusammenziehen, wird aber durch die Reibung auf der Sauberkeitsschicht daran gehindert

• Dem gegenüber steht die Festigkeit des Betons. Diese ist bei diesem Nachweis nicht konstant, sondern zeitabhängig (t):

  • Charakteristischer Wert: Es wird das 5%-Fraktil (fctk;0,05​) angesetzt

Um diesen Nachweis zu erfüllen, darf der Statiker nicht einfach nur mehr Stahl einlegen (Stahl verhindert keine Risse, er begrenzt nur deren Breite). Er muss stattdessen:

1. Die Zwangspannungen reduzieren: Durch Gleitschichten unter der Platte (Reibung senken).

2. Die Wärmeentwicklung begrenzen: Durch die Vorgabe von LH-Zementen (weniger Temperaturanstieg).

3. Die wirksame Festigkeit (fct,eff) korrekt ansetzen: Wie wir besprochen haben, unter Berücksichtigung des wärmebedingten realen Alters

Möglichkeit

MBewehrungsreduzierung: Die horizontale Bewehrung, welche die Fuge kreuzt, sollte auf das statisch notwendige Minimum reduziert oder ganz weggelassen werden. Je weniger Stahl die Fuge "zusammenhält", desto sicherer reißt sie an dieser Stelle auf und baut den Zwang im restlichen Bauteil ab

Mindestdruckzonenhöhe (bezeichnet mit x)

Erläuterung: Ein Biegeriss verläuft im Gegensatz zum Trennriss nicht durch die gesamte Bauteildicke, sondern teilt den Querschnitt in eine gerissene Zugzone und eine ungerissene Druckzone

• Beanspruchungsklasse 1: Bei ständig oder zeitweise drückendem Wasser.

• Nutzungsklasse A: Bei hochwertiger Nutzung, bei der keine Feuchtstellen auf der Bauteiloberfläche zulässig sind (z. B. Ihr UG 1 Büroausbau).

• Für die Nutzungsklasse B (wie Ihr UG 2 Parkdeck) oder bei Beanspruchungsklasse 2 (nur Bodenfeuchte) wird eine Mindestdruckzonenhöhe nicht gefordert

Ich entscheide mich gegen außenliegende Systeme, da diese bei Elementwänden und dichten Bewehrungslagen der 70 cm Bodenplatte anfällig für Kiesnester und Wasserumläufigkeit sind. Eine innenliegende Abdichtung ist im Querschnitt geschützt und lässt sich besser in das monolithische Bauteil integrieren

• Beschichtetes Fugenblech: Im Vergleich zum unbeschichteten Blech bietet die Beschichtung eine höhere Sicherheit gegen Umläufigkeit, da sie Verformungen in der Fuge durch Scherverformung in der Beschichtung besser aufnimmt. Zudem sind oft geringere Einbindetiefen möglich, was die Bewehrungsführung in den 30 cm Wänden erleichtert.

1.Das ist die durchschnittliche Zugfestigkeit, die ein Beton nach der Standard-Aushärtung von 28 Tagen im Labor erreicht,. Es ist sozusagen der „Zielwert“ für die volle Festigkeit.

2.Das ist die Festigkeit, die der Beton tatsächlich zu dem exakten Zeitpunkt besitzt, an dem man die Rissgefahr untersucht,. Da Beton beim Erhärten erst langsam fest wird, ist dieser Wert am Anfang (nach 2–3 Tagen) viel niedriger als nach 28 Tagen,.

3.Normalerweise nehmen Statiker bei „jungem“ Beton pauschal an, dass er erst 50 % seiner Endfestigkeit erreicht hat (0,5⋅fctm​), wenn die ersten Spannungen auftreten,. Bei massigen Bauteilen wie Ihrer Bodenplatte ist das jedoch oft falsch,.

1. Die Eigenwärme (Hydratationswärme): Wenn Zement mit Wasser reagiert, entsteht Wärme,. In einer 70 cm dicken Platte kann diese Wärme aus dem Kern nur sehr langsam nach außen abfließen, wodurch sich das Bauteil innen stark aufheizt

2. Turbo-Erhärtung durch Hitze: Diese Wärme wirkt wie ein Beschleuniger auf den Beton. Durch die hohen Temperaturen im Inneren erhärtet der Beton chemisch viel schneller als im kühlen Labor,.

3. Das „reale Alter“: Zum kritischen Zeitpunkt (nach ca. 2 bis 3 Tagen), wenn die Platte beginnt abzukühlen und Risse entstehen könnten, hat der Beton durch die Eigenwärme bereits ein höheres „wahres“ Alter und damit eine viel höhere Festigkeit erreicht,.

4. Der Korrekturfaktor (0,70 statt 0,50): Da der Beton also schon „reifer“ und fester ist, schreibt das Regelwerk vor, mit einer höheren wirksamen Festigkeit zu rechnen. Für Bauteile bis 2,0 m Dicke wird daher ein Faktor von 0,70 (statt 0,50) empfohlen,.

1. Gesetzliche Anforderungen (Garagenverordnung)

Die Anforderungen an den baulichen Brandschutz werden primär durch die Landesbauordnungen (LBO) sowie die jeweiligen Garagenverordnungen (GarVO) der Länder definiert.

• Während für oberirdische Parkhäuser oft geringere Anforderungen (z. B. R 30) gelten, müssen tragende Bauteile in geschlossenen unterirdischen Parkbauten im Regelfall die Anforderungen der Klasse R 90 bzw. „feuerbeständig“ erfüllen.

• Dies gilt insbesondere dann, wenn die Tiefgarage unterhalb einer anderen Nutzung (hier: Bürogeschosse) liegt, um die Standsicherheit des gesamten Gebäudes im Brandfall über einen Zeitraum von mindestens 90 Minuten zu garantieren

Die Quellen belegen ausdrücklich, dass starre Systeme wie OS 8 auch bei Konstruktionen anwendbar sind, bei denen durch EGS a Risse vermieden werden.

wieso os8 und nicht os11:

Vorteil für die Bodenplatte: Auf WU-Bodenplatten mit drückendem Wasser (Beanspruchungsklasse 1) wird die Variante B1 (starr) oft gegenüber der Variante B2 (elastisches OS 11) bevorzugt. Bei OS 11 besteht unter Wasserdruck die Gefahr, dass sich an Rissen Blasen bilden oder die Beschichtung abplatzt

Wartung als Backup: Auch wenn Sie EGS a wählen (Ziel: rissfrei), verlangt die Norm für den Fall von unplanmäßig entstandenen Rissen trotzdem Maßnahmen zur Instandhaltung. Die "begleitende Rissbehandlung" der Variante B1 ist bei Ihnen also kein planmäßiger Schritt wie bei EGS c, sondern eine notwendige Sicherheitsmaßnahme für die Dauerhaftigkeit

Empfehlung für das Dokument: Schreiben Sie einfach: "In Anlehnung an Variante B1 wird ein starres OS 8-System ausgeführt. Da für die Bodenplatte der Entwurfsgrundsatz a (Rissvermeidung) gilt, dient die begleitende Rissbehandlung als planmäßige Vorsorgemaßnahme für unplanmäßige Trennrisse gemäß WU-Richtlinie Abschnitt 7(5).".

Was siehst du in den Grafiken?

Jedes der drei Szenarien (a, b, c) hat zwei Kurven im Zeitverlauf (Betonalter):

• Oben (Temperatur): Zeigt, wie warm der Beton durch die chemische Reaktion (Hydratation) wird und wie er wieder abkühlt.

• Unten (Spannung vs. Festigkeit):

  • Die durchgezogene Linie ist die Festigkeit (wie viel Kraft der Beton aushalten kann).

  • Die gestrichelte Linie sind die Spannungen (wie stark der Beton durch das Abkühlen „auseinandergezogen“ wird).

2. Die drei Szenarien erklärt

• a) Situation im Winter: Da es draußen kalt ist, wird der Beton nicht so extrem heiß. Die Spannungen beim Abkühlen bleiben klein und liegen immer unter der Festigkeitslinie. Ergebnis: Keine Risse.

• b) Situation im Sommer (Normalfall): Die hohen Außentemperaturen und die Eigenwärme lassen die Betontemperatur stark ansteigen. Beim schnellen Abkühlen entstehen so hohe Zugspannungen, dass die gestrichelte Linie die Festigkeitslinie durchbricht. Ergebnis: Trennrissbildung.

• c) Situation im Sommer (mit Maßnahmen): Dies ist das Ziel für Ihr Projekt. Durch zwei Tricks wird die Kurve verändert:

  1. Frischbeton kühlen: Die Temperaturspitze wird nach unten gedrückt.

  2. Dämmung/Abdeckung: Der Beton kühlt langsamer ab. Dadurch bleiben die Spannungen (gestrichelte Linie) zu jedem Zeitpunkt unter der vorhandenen Festigkeit. Ergebnis: Keine Trennrissbildung.

Anforderungen an den Brandschutz nach Garagenverordnungen

findet man informationen

GarVO

Zwang im Beton

Zwang entsteht immer dann, wenn sich Beton verformen möchte, aber daran gehindert wird. Dadurch entstehen Spannungen und unter Umständen Risse.

Früher Zwang

Der frühe Zwang entsteht in den ersten Stunden und Tagen nach dem Betonieren. Ursache sind vor allem die Hydratationswärme, das anschließende Abkühlen und das frühe Schwinden des jungen Betons. Kann sich der Beton wegen des Untergrunds, angrenzender Bauteile oder wegen Temperaturunterschieden im Bauteil nicht frei verformen, entstehen Zugspannungen.

Typisch: massige Bodenplatten oder dicke Wände. Problem: Der junge Beton hat noch eine geringe Zugfestigkeit und reißt deshalb leichter.

Später Zwang

Der späte Zwang entsteht erst nach dem Erhärten des Betons. Ursache ist vor allem das langfristige Schwinden sowie spätere Temperaturänderungen. Der Beton möchte sich mit der Zeit verkürzen oder verformen, wird daran aber durch Einspannung, Anschlüsse oder benachbarte Bauteile gehindert.

Typisch: lange Wände, eingespannt an Bodenplatte oder Decken. Problem: Es entstehen später Zugspannungen und mögliche Schwindrisse.

Kurz gemerkt

• Früher Zwang = junger Beton, Wärme und Abkühlung

• Später Zwang = erhärteter Beton, Schwinden und Temperaturänderung

Noch kürzer

Früher Zwang ist vor allem ein Temperaturproblem im jungen Beton. Später Zwang ist vor allem ein Schwindproblem im erhärteten Beton.

1. wegen der Dauerhaftigkeit ( gemäß EC2)

2. wegen der Dichtheit (gemäß Wu-Richtlinie)

1. Abfließen der Hydratationswärme ( es entsehen zwangskräfte )

2. Eigenspannungen.

(beides grob)= Überschreiten die Zwangskräfte die Zugfestigkeit des Betons entstehen Risse

Maßanahmen:

1. Betontechnologische Maßnahmen

   o Umgebungsklima

   o low heat zemente

   1.1. Ausführungstechnische Maßnahmen

   o Festlegung von Beonierabschnitten

   
   

2. Schallung erwärmen ( temperatur außen und innen gleich ist)

   Sollrissfugen damit die wärme im betonkern entweichen kann.

siehe tablett skizzen.

Bedeutung der Größen

• A_{s,\min}: erforderliche Mindestbewehrung

• k_c: berücksichtigt die Spannungsverteilung im Querschnitt

• k: berücksichtigt Querschnittsdicke / Zwangswirkung

• f_{ct,eff}: wirksame Betonzugfestigkeit beim Zeitpunkt der Rissbildung

• A_{ct}: zugbeanspruchte Betonfläche

• \sigma_s: zulässige Stahlspannung nach Rissbildung

Verhältnisse

• größeres f_{ct,eff} → mehr Bewehrung

• größeres A_{ct} → mehr Bewehrung

• größeres \sigma_s → weniger Bewehrung

• größeres k_c oder k → mehr Bewehrung

Ein Satz für die Prüfung

„Die Formel beschreibt, dass die Bewehrung im gerissenen Zustand mindestens die Zugkraft aufnehmen muss, die vor der Rissbildung im zugbeanspruchten Betonquerschnitt vorhanden war.“

Noch kürzer

Mehr Betonzugkraft → mehr Stahl nötig.

Höhere zulässige Stahlspannung → weniger Stahl nötig.

Für ein Fachgespräch kannst du dir diesen Kernsatz merken:

„Vor dem Riss trägt Beton Zug, nach dem Riss trägt Stahl Zug.“

Reihenfolge schauen:

1. Was Normativ das minimum ist nach den gegebenenheiten die wir haben (Beanspruchungsklasse 1)

2. Dicke so wählen das die Statischen Anforderungen ( durchstanzen / Querkraft/ Biegung/ etc) eingehalten sind .

3. Eventuell mit faustformel gucken ob der Wert realistisch ist( Bodenplatte pro geschoss 10cm)

4. Erfahrungswerte die sich bewährt haben vergleichen

Anhand der bodenplatte erklären und dann sagen bei den anderen bauteilen sind wir ähnlich vorgegangen und einfach letztendlich die gewählten dicke nennen

A: Erlaubt kein Durchtritt von flüssigem Wasser

B: Begrenzter Wasserdurchtritt zulässig

1.Optimale Eignung für EGS C

Stoßfugen der Elementwände planmäßig als Sollrissfugen vorgesehen werden können

= gezielte Steuerung der Rissbildung

2.Hohe Betonqualität

fertigteile haben generel eine hohe qualität weil sie schon im Werk kontrolliert hergestellt werden und vor dem einbau die Qualität schon sichtbar ist.

1. Der baufvortschritt ist schneller als bei Ortbeton

   zeit = Geld

2. minimierung von eigenspannungen

   weil die fertigteille bereits im werk erhärtet sind, sind sie schon bis zur montage teils abgetrocknet wodruch eigenspannung reduziert werden

• Weiße Wanne = Beton dichtet

• Schwarze Wanne = äußere Abdichtung dichtet

Optional noch:

• Braune Wanne = Bentonit

• Gelbe Wanne = Kunststoffbahn