Untersuchungen zu Rissbreiten und anderen Nachweisen im Grenzzustand der Gebrauchstaug­lichkeit (GZG)

Projektdaten

Inhalt

• Untersuchung zum erreichbaren Fraktilwert von Rissbreiten in Berechnungen zur Rissbreitenbeschränkung und Mindestbewehrung /Verifications of the possible quantile in calculations that accompany crack control and minimum reinforcement in SLS
• Hilfsmittel zu Berechnungen nach europäischen Normen DIN 1045-1, ETV-Beton, MC 90, EN 1992-1-1 /Tools for calculation studies acc. to the following European standards DIN 1045-1, ETV-Beton, MC 90, EN 1992-1-1
• Ein neuer Vorschlag zur Berechnung von effektiven Rissabständen und Rissbreiten /A new approach to a cost-effective but quality solution in calculations of crack distances and crack widths
• Nachweise der Durchbiegung an Biegebauteilen im Stahlbetonbau /Studies on the deflection due to bending of reinforced structural members

Beschreibung/Ergebnisse

Der charakteristische oder der sog. Maximalwert der Rissbreite stellt einen Fraktilwert dar, dessen Größe jedoch in den bisherigen Veröffentlichungen zur aktuellen Normung (DIN 1045-1, DIN Fachbericht 102 oder in der Neufassung des EC2) weitgehend unbeleuchtet bleibt. Es wird gezeigt, dass der derzeitige Kenntnisstand ausreicht, um recht zutreffende Aussagen über eine wahrscheinliche Rissentwicklung vornehmen zu können. Im Umfeld dieses Berechnungsansatzes bestehen jedoch viele "Fußfallen", so dass auch mit sehr verfeinerten, statistisch hinterlegten und aufwendigen Berechnungsansätzen einige, bedenkliche Fehlerquellen bestehen bleiben. Andererseits wird aber auch dargestellt, inwieweit die Philosophie - "so sicher wie möglich"- für Gebrauchstauglichkeitsprobleme widersprüchlich bleibt und wenig wirtschaftliche oder kaum noch baubare Lösungen im Stahlbetonbau hervorrufen kann. Es ist herausgearbeitet, dass die derzeitig nutzbaren Lösungsvorgaben in den neuen Betonbaunormen zu sehr effektiven Lösung führen können. Dabei sind jedoch einige Randbedingungen zu beachten, um die Wirtschaftlichkeit der Lösung nicht im Nachhinein durch zu starke Qualitätseinbußen und Mängel zu gefährden [2].

Eine umfangreiche Veröffentlichung [1] hilft zu verstehen, welcher Unterschied zwischen dem Rechenwert einer Rissbreite wk und dem realen Maximalwert der Rissbreite wmax in Abhängigkeit von der angezielten Rissbreite eintreten kann. Das hilft, zu erkennen, dass dem Planer wirkliche Probleme erwachsen können, wenn vertraglichen Bedingungen eine "maximale" Rissbreite anstelle eines nach Norm bestimmbaren Rechenwertes wk in gleicher Größe fordern. Es wird aber auch dargestellt, welche Toleranzen der Verfasser bei Überschreitung der errechneten Rissbreite konstruktiv noch für tragbar hält, jenseits einer rechtlichen Wertung der Überschreitung einer vereinbarten Rissbreite.

Weitere Teilgebiete des Projekts versuchen zu klären, wo in den Rechenmodellen weitere Quellen für Unsicherheiten liegen könnten, die z. Zt. als zufällig beschrieben werden. Dabei wird versucht zu klären, ob einige Abweichungen systematischen Charakter haben. Als entscheidender Faktor hat sich dabei die Diskussion um eine realitätsnahe Abbildung des Rissabstandes erwiesen und einige bisher genutzte, z. T. normative Lösungsansätze werden aufgrund zunehmender Kritik und abweichender Versuchsresultate fundamental hinterfragt. Im Zuge dieser Prüfungen wird ebenfalls ein neuer Versuch für eine zutreffende Modellierung der Rissentwicklung bei langen und kurzen Verbundlängen unternommen. Dabei wird ein neues Bemessungsmodell vorgestellt, das zu präziseren und damit effektiveren Bewehrungslösungen führen soll.

Weiterführende Literatur:

• König, N; Tue, N.: Grundlagen und Bemessungshilfen für die Rissbreitenbeschränkung im Stahlbetonbau und Spannbetonbau. Heft 466 des DAfStb, Beuth-Verlag, Berlin, 1996
• Beeby, A.: The influence of the parameter ø/rhoeff on crack widths. In: Structural Concrete, Journal of the fib, June 2004
• Corres Peiretti, H.: Serviceability Limit State. Supporting Document for Section 7 (Crack control) of EN 1992-1, 2001, not published yet
• Curbach, M.; Tue, N.; Eckfeldt, L.; Speck, K.: Beitrag: Zum Nachweis der Rissbreitenbeschränkung gemäß DIN 1045-1. Aus: Erläuterungen zu DIN 1045-1. Teil 2. Heft 525 des DAfStb, Beuth Verlag, Berlin 2003, S. 190 ff.
• Schießl, P.: Grundlagen der Neuregelung zur Beschränkung der Rissbreite. Heft 400 des DAfStb, Beuth Verlag, Berlin 1989
• König, G.; Fehling, E.: Zur Rissbreitenbeschränkung im Stahlbetonbau. Aus Zeitschrift: Beton- und Stahlbetonbau. 1988, Heft 6 und 7. Verlag Ernst & Sohn, Berlin 1988
• Schießl, P. et al.: Entwicklung der Temperaturspannungen in jungem Beton. Zeitschrift "Beton", Heft 7+8/ 2003, Verlag Bau + Technik, Erkrath, 2003