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SCHWEIZERABDICHTUNGSFORUM

2016

Temperaturspannungen:Gefahren, Folgen, Bemessungsansatz

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Dr. Uwe PfeifferBauingenieurBG Ingenieure und Berater AG

SCHWEIZER ABDICHTUNGSFORUM 2016

Inhalt

1. Schwierigkeiten in der Praxis2. Herausforderungen bei der Bemessung3. Ein möglicher neuer Ansatz zur

Rissbreitenbegrenzung4. Ausblick

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1. Schwierigkeiten in der Praxis• monolithische Decken mit 200m Länge

• ESH frei belüftet

• Starker Temperatureinfluss

• Teilbereiche Dichtigkeitsklasse 2

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• monolithischer Hallenboden mitüber 450m Länge

• 0.3mm Rissbreitenbeschränkungauf Gebrauchsniveau

• auch im Arbeitsfugenbereich

• jedoch konstante Hallentem-peratur ca. 20°C

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1. Schwierigkeiten in der Praxis

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• Deckenspannweiten von bis zu 11m

• Schlank und bewehrungsarm

• Rissbreitenbeschränkung

• i.d.R 0.7 mm SIA262:2013 (oft zu viel)

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1. Schwierigkeiten in der Praxis

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1. Schwierigkeiten in der Praxis

• massive Einlagen

• heute Standard

• hohe Rissgefahr

• Rissbreite kaum kontrollierbar

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• Heute grössere Bauteillängen und Spannweiten

• Aus Kostengründen wird auf Dilatationsfugen und Sollrissstellen verzichtet

• Monobauteile – die mehrere Funktionen erfüllen (Tragfunktion, Wasserdichtigkeit, genaue Oberflächenbeschaffenheit …) – vermehrt

• Äusserer und innerer Zwang werden heute bei der Bemessung eher akzeptiert (aber selten berücksichtigt)

• Es wird heute weniger "konstruktive" Bewehrung eingelegt

• Bauabläufe hektisch und schnell

• Heutige C-Betone verlängern das Schwind- und Kriechverhalten

• Kunden sind sehr anspruchsvoll in Hinblick auf Rissfreiheit

• Rissfreiheit vor allem bei Temperatureinflüssen problematisch!

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1. Zwischenfazit

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2. Ingenieurmässige BemessungGrundlage Zuggurtmodell

• ≤ ≤ 2• = ∅• =mit:

- Verankerungslänge Bew.

- Länge Zwischenrisselement∅ - Durchmesser Bew.

- Zugfest. Bew. / Beton

– Abstand Bew.

- Bew. Spannung im Riss

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2. Ingenieurmässige BemessungNorm SIA262:2013

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2. Ingenieurmässige BemessungNorm SIA262:2013

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2. Ingenieurmässige BemessungNorm SIA262:2013(Ziel 1 – Robustheit, konstruktiv)

• ≡ ,• =2.6N/ (C25/30)

• A / B / C = 0.7 / 0.5 / 0.2 mm

• Entscheidung erforderlich:

vorwiegend vorwiegendzugbeansprucht biegebeansprucht

Zug ( ) ≥ ( ). + = ,Biegung ( ) ≥ ( ). = ,

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2. Ingenieurmässige BemessungNorm SIA262:2013

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2. Ingenieurmässige BemessungNorm SIA262:2013

Ziel 2 – Berücksichtigung Zwang, häufig konstruktiv angewendetZiel 3 – äussere Einwirkung, statische BerücksichtigungZiel 4 – plastische Reserven, statische Berücksichtigung

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2. Ingenieurmässige BemessungNorm SIA272:2009

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2. Ingenieurmässige BemessungNorm SIA272:2009

Keine Unterscheidung nach Biege- oder Zugbeanspruchung!

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• Die Ermittlung der Mindestbewehrung erfolgt in der Ingenieurpraxis oft konstruktiv – bezogen auf die Betonfläche - anhand des Ziel 1 (SIA 262:2013) oder der Dichtigkeitsklasse (SIA 272:2009)

• Die effektive Spannung der Bewehrung ( ) wird hierbei nicht berücksichtigt

• Eine tatsächliche Begrenzung der Rissweiten ist hiermit nicht immer möglich und bedarf der Interpretation des "erfahrenen" Ingenieurs

• Besser wäre die Stahlspannung direkt (rechnerisch) zu begrenzen. Hiermit lässt sich auch die Rissbreite unmittelbar begrenzen.

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2. Zwischenfazit

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4. Ausblick• Die heutige Ingenieurpraxis zeigt, dass gerade bei der Bemessung von

"weissen Wannen" häufig Dichtigkeitsschäden auftreten

• Die entsprechenden Normen (SIA 262:2013 und SIA 272:2009) geben für eine sichere Bemessung zu wenig Hinweise

• Heute obliegt es dem "erfahrenen" Ingenieur die entsprechenden Bemessungsergebnisse zu interpretieren

• Mit dem hier vorgestellten neuen Ansatz kann erstmalig die effektive Stahlspannung rechnerisch begrenzt werden. Dies für alle planmässigen (M, N-Schnittkräfte) und unplanmässigen (Zwang) Einwirkungen.

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Quellenhinweis• SIA 260 ff. mit Stand von 2013

• SIA 272 mit Stand von 2009

• Vorlesungsskript Uwe Pfeiffer Hochschule Luzern

• Tragverhalten von Stahlbeton: Fortbildungskurs für Bauingenieure ETH Zürich 30.9. /1.10.1999

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