Betonbau GZG

Wieso muss im GZG ein Nachweis zur Begrenzung der Druckspannung geführt werden?

• Um nichtlineares Kriechen zu vermeiden.

• Um Korrosion des Betons zu vermeiden.

• Um Mikrorissbildung im Beton zu vermeiden.

• Um Zusatzbewehrung zu vermeiden.

Auf welches Maß ist die Rissweite im GZG zu begrenzen?

• 0,05 - 0,1 mm

• 0,2-0,4mm

• 1-3mm

• 0,1-0,5mm

Answer explanation

Die Grenzrisseweite ist in Abhängigkeit der Expositionsklasse sowie des Materials (Stahlbeton, Spannbeton) auf 0,2-0,4mm zu begrenzen. Für Bauteile mit Dichtfunktion (z.B. weiße Wanne, Tunnel in offener Bauweise) können auch noch strengere Vorgaben in Abhängigkeit des Wasserdrucks definiert werden.

Die tatsächliche Rissweite im Stahlbetonbau hängt im starken Maße von welchen Parametern wesentlich ab?

• Verbundqualität (Durchmesser, Betongüte, ...)

• Bauteilhöhe

• Expositionsklasse

• Spannung in der Bewehrung

• Zementklasse

Answer explanation

Die Rissweite hängt wesentlich von der Verbundqualität (steuert Rissabstand), der Stahlspannung (je höher die Spannung desto größer die Dehnung im Stahl und somit auch Rissweite) sowie der Bauteilhöhe (größer Bauteile tendieren zu größeren Rissweiten) ab.

Weshalb muss man im Stahlbetonbau ein Begrenzung der Rissweite vornehmen?

• Tragsicherheit

• Optisches Erscheinungsbild

• Verformungsbegrenzung

• Korrosionsschutz der Bewehrung

• Dichtheit

Answer explanation

Bei zu großen RIssweiten gelangen korrosive Medien (z.B. Chloride) direkt an die Bewehrung und führen zu Schäden an der Bewehrung. Bei Weißen Wannen ("Betonbauteil ohne Abdichtung") wie z.B. Wannenbauwerken, Tunnel in offener Bauweise, welche zusätzlich noch mit Wasserdrücken belastet werden, übernimmt der Beton die Dichtfunktion. Bei zu große Rissweiten würde es zu einem ungewollten Wassereintritt kommen. Darüber hinaus führen zu große Rissweiten zu einem Unbehagen der Nutzer bzw bei fachunkundigen Personen zu dem Schluss, dass das Stahlbetonteil schadhaft ist.

Was können sie theoretisch unternehmen, wenn sie infolge der ständigen Lasten die Verformung im Endzustand verringern möchten, sie jedoch nichts am Bauteil (Abmessung, Betongüte, Bewehrungsgehalt) ändern möchten?

• Später ausschalen.

• Nichts.

• Überhöhung vorsehen.

• mit geringerer Wichte rechnen.

Answer explanation

Im Regelfall werden bei zu großen Verformungen infolge der ständigen Lasten eine Überhöhung der Schalung vorgesehen, so dass sich nach dem Ausschalen das Bauteil auf die gewünschte Form verformt. Da Beton ein zeitabhängiges Materialverhalten (Kriechen und Schwinden) aufweist, müssen auch diese Effekte in die Berechnung einfließen. Diese Effekte könnte man theoretisch durch ein späteres Ausschalen verringern. Dies ist in der Praxis jedoch nicht üblich, da dies wirtschaftlich nicht vertretbar ist. Wenn es der Entwurf (Bauhöhe) zulässt, ist die effektivste Methode die Bauteilhöhe zu vergrößern.

In der statischen Berechnung (z.B. der Schnittgrößen und auch Verformungen) im Betonbau ist es üblich, dass eine linear elastische Berechnung zum Zeitpunkt nach t=28d und im Zustand 1 durchführt wird. Welche Annahmen müssen für den Verformungsnachweis im GZG in der Regel getroffen werden?

• Stahlbeton ist auch im GZG gerissen.

• Stahlbeton hat ein zeitabhängiges Materialverhalten.

• Beton hat ein konstantes E-modul.

• Bewehrung kommt ins Fließen.

• Beton hat ein nichtlineares Materialverhalten auf Druck.

Answer explanation

Die Ermittlung der Verformung ist im Stahlbetonbau mit unter eine der aufwändigsten und komplexesten Berechnungen. Dies liegt daran, dass Beton auf Druck ein nichtlineares Materialverhalten aufweist und somit das E-Modul belastungsabhängig ist und dadurch keine Materialkonstante. Darüber hinaus gibt über die Bauteillänge gerissene und ungerissene Bereiche, weshalb die Trägheitsmomente zweiter Ordnung von der Rissbildung abhängen. Und darüber hinaus kommt es v.a. infolge Kriechen zu zusätzlichen Verformung infolge der ständigen Belastungen mit der Zeit, weshalb es üblich ist, die Verformung für t=50-100 Jahre zu ermitteln.