Aktuelle Entwicklungen zum zukünftigen Eurocode 2 - · PDF fileAktuelle Entwicklungen zum...

Aktuelle Entwicklungen zum

zukünftigen Eurocode 2

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger

RWTH Aachen

Lehrstuhl und Institut für Massivbau

4. DAfStb-Jahrestagung | Braunschweig | 16.11.2016

2

Aktuelle Anwendung in Europa

EN 1992

NA

CEN Mitglieder (33 Staaten)

[Quelle: deviantart.com]

CEN members

affiliated members

Aktuelle Entwicklungen zum zukünftigen Eurocode 2

Josef Hegger | Institut für Massivbau | 4. DAfStb-Jahrestagung | Braunschweig | 16.11.2016

3

Anzahl der NSB-Kommentare



4

Mandat M/515 EN

Hauptziele

Anwenderfreundliche Modelle / Ease of Use

Reduzierung der Anzahl an NDPs

Keine konkurrierenden Modelle, wenn möglich mechanische Modelle

Straffung des Textes

Einheitliche Modelle für neue Bauwerke und Bestandsbauwerke

Wirtschaftlichkeit

Neue Bauweisen und Werkstoffe



5

Mandat M/515 ENM

an

da

t M

/51

5 E

N

2014

2015-17

2017

2018/19

2020

2020/21

Entwurf 2. Generation EN 1992

Abstimmung über 2. Generation EN 1992

Veröffentlichung 2. Generation EN 1992

Antworten systematische Überprüfung EN 1992

2013b Beginn systematische Überprüfung EN 1992

Zeitliche Entwicklung von EN 1992

Beginn der Project Teams (PT) WG1

erste Entwürfe der 3 Project Teams (PTs)

Übergabe Final Document to NEN



2022

6

Organisationsstruktur

EU (CEN)

WG1Koordination

Überarbeitung

TC 250alle Eurocodes

SC2Eurocode 2

SC1Eurocode 1

SC0Eurocode 0

…

TG2TG1 … TG10

Europa

3 Project Teamsjeweils 6 Personen

Report

Input

Input



3 Project Teams:

Teil 1-1 Modelle

Teil 1-2 Brand

Teil 1-3 neue Materialien und

Bauen im Bestand

7

Entwicklung neuer Bemessungsmodelle

Ausgangspunkt für die zweite Generation des Eurocode 2

EN 1992:2011-01 Model Code 2010

EN 19922. Generation

?Aktuelle Entwicklungen zum zukünftigen Eurocode 2


8

Querkraftmodell für die nächste

Generation von EC2



9

Querkraft – Bauteile ohne Querkraftbewehrung

dbfkV wcpcklc

cRd

15,0100

18,0 31,

0,2200

1 d

k

Beibehaltung des bisherigen Modells von EC2 von der

Praxis gewünscht:

Maßstabseinfluss:

Biegeschubformel nach MODEL CODE 1990:



Kritikpunkte:

Schubschlankheit der Bauteile wird vernachlässigt

Maßstabseffekt wird im EC2 unterschätzt

Bauteile unter Zugbeanspruchung (z.B. Silos) werden unzureichend

abgebildet

10

Querkraftmodell für den neuen EC2

Dehnungsbasiertes Modell (Critical Shear Crack Theory)



Vereinfachtes Modell für die Praxis erforderlich!

ev Dehnung der Längsbewehrung:

kdg Einfluss Betonart und Größtkorn:

ag

dgd

k

16

32

Rd

Ed

s

yd

vM

M

E

fe

Geschlossene Lösung auf Basis der CSCT für den neuen EC2:

11


1/3

,

1100Rd c l w

c

g

ck

v

ddV f b d

a

ddg Beiwert zur für Beton- und Zuschlagseigenschaften



av mechanische Schubspannweite

dd

V

N

V

Ma

Ed

Ed

Ed

Edv 5,2

6ddg = 32 mm (Normalbeton)

= 16 mm (Leichbeton)

dbfkV wcpcklc

cRd

15,0100

18,0 31,

Bisherige Formel in EC2:

dd

V

N

V

Ma

Ed

Ed

Ed

Edv 5,2

6

Neue Formel sehr ähnlich zum bisherigen EC2

Maßstabseffekte zutreffend berücksichtigt

Bauteile mit Vorspannung und Bauteile unter Zugbeanspruchung

zutreffend erfasst

12




Stahlbetonbauteile Spannbetonbauteile / Bauteile unter Zug

ZugDruck

Fachwerkmodell mit variabler Druckstrebenneigung bleibt unverändert

(Fachwerkmodell mit Betontraganteil aus EC2 NA(D) entfällt):

13

Querkraft – Bauteile mit Querkraftbewehrung



Nachweis der Druckstreben:

Nachweis der Zugstreben:

Flachere Druckstrebenwinkel für die Nachrechnung zulässig:

mit: Faktor zur Berücksichtigung der Querdehnung

Faktor für Betonsprödigkeit

5,2cot0,1 Druckstrebenwinkel frei wählbar: (Grenzen noch nicht festgelegt)

14

Durchstanzmodell für die nächste

Generation von EC2



15

Durchstanzen

Status quo: Durchstanzbemessung nach Eurocode 2

dufνduσkfρkγ

V cddcpckl

C

cRd 00.2131

, 4.010018.0

dufνdua

dfρk

γV cdcrit

crit

ckl

C

cRd 031

, 4.02

10018.0

max,,,, RdsRdcsRdscRd VVVV

(stirrups)75.0 ,, cRdcsRd VV

)stirrups(4.05.1 0,max, dufνVV cdcRdRd



16

Durchstanzen

Konvergenzprozess der TG4 in den letzten Jahren

1st Meeting in Aachen, September 2012

2nd Meeting in Lausanne, Juni 2013

3rd Meeting in London, September 2013

4th Meeting in Wien, April 2014

5th Meeting in Palma, Oktober 2014

6th Meeting in Florenz, März 2015

7th Meeting in Stockholm, September 2015

8th Meeting in Kopenhagen, Januar 2016

8.1st Meeting in Düsseldorf, März 2016

8.2nd Meeting in Zürich, Juni 2016

8.3rd Meeting in Düsseldorf, August 2016

9th Meeting in Lissabon, Oktober 2016

Weiterentwicklung EC2

Model Code 2010

2. Generation EC2

Quelle:

Muttoni, A.: Draft for shear and punching shear provisions based on CSCT and fib-MC2010. Vortrag

vom 13.10.2016 (Lissabon)



17

Durchstanzen

31,, 100 cklλd

C

cRdcRd fρkk

γ

Cv

Berücksichtigte Einflüsse:

Betondruckfestigkeit;Biegezugbewehrung; Maßstabseffekte; Schlankheit; Stützengröße

UDM-2016-08 (RWTH) CSCT-2016-08 (EPFL)

sRdcRdscRdcRksRk vvvvv ,,,:,, 3.0

)studs(8.1

)stirrups(5.1

,max,

,max,

cRdRd

cRdRd

vv

vv

)studs(8.1

)stirrups(5.1

,max,

,max,

cRdRd

cRdRd

vv

vv

sRdcRdscRdcRksRk vvvvv ,,,:,, 3.0

vckvv

dgckl

C

bcRd dfd

a

dfρ

γ

kv

6.0100

31

,

sRdsRdscRdcscRd vvηvηv ,,,,

;,

Ed

cRdc

v

vη 0.110.0

2.12321

bc

vs

kηd

aη

ywdvtr

swsRd fd

ss

Av

,

du

fAv

d

ywdswsRd

5.0,



18

Vergleich Flachdecken und Fundamente ohne DSB



19

Vergleich Flachdecken und Fundamente mit DSB



Fla

ch

decken

Fu

nd

am

en

te

20

Übergreifungen und Verankerungslängen



21

Stand der Bearbeitung (PT) - Übergreifungen

Übergreifungslänge nach EN 1992-1-1

Basis: Model Code 1990

rqd,b653210 ll

Reduktionsfaktoren

1Form

2Betondeckung

3Querbewehrung

5Querdruck

6Stoßanteil

• Resultierende Verankerungs- und

Übergreifungslängen zu lang

• Einfachere Dimensionierung wünschenswert

• -Faktoren nur für Sonderfälle

• Stoßfaktoren zu hoch

• Anpassung an MC2010

Antworten systematische Überprüfung:



22

Übergreifung nach Vorschlag Project Team

125,1

20435

2540

2/13/12/32/1

,

d

ad

ck

reqbcmmMPaf

MPal

40,reqb

l

(Ø ≤ 20 mm, ad ≤ 435 N/mm², fcd ≥ 25 N/mm², cd ≥ 1,5 · Ø )

Vereinfachung für übliche Fälle:

20bsll

Übergreifungslänge gerader Stabenden:

Genauerer Nachweis basierend auf MC2010:



23

Stand der Bearbeitung (PT) - Übergreifungen

Übergreifungslänge nach Vorschlag Project Team

Bauteil Zulässiger Stoßanteil Bemessungsspannung

Platten/Scheiben mit

Querbewehrung (A)

100 % ad = sd

Platten/Scheiben ohne

Querbewehrung (B)

50 % ad = sd

100 % ad = 1,2sd

Balken/Stützen mit

Querbewehrung (C)

34 % ad = sd

100 % ad = 1,2sd



24

Nachweis gegen Ermüdung



6.8.1 Allgemeines

6.8.2 Innere Kräfte und Spannungen beim


6.8.3 Einwirkungskombinationen

6.8.4 Nachweisverfahren für Betonstahl und

Spannstahl

- Stahl, Stufe 3

6.8.5 Nachweis gegen Ermüdung über

schädigungsäquivalente Schwingbreiten

- Stahl, Stahl 2 (+EC 2-2, Anhang NN)

6.8.6 Vereinfachte Nachweise

- Stahl, Stufe 1

6.8.7 Nachweis des Betons unter Druck oder

Querkraftbeanspruchung

- Beton, Druck, Stufe 2

- Beton, Druck, Stufe 1

- Beton, Querkraft, Stufe 1

EC 2-2 Anhang NN

- Beton, Stufe 3

6.8.1 Allgemeines

6.8.2 Einwirkungskombinationen

6.8.3 Innere Kräfte und Spannungen beim


Stufe 1: Vereinfachte Nachweise

6.8.4 Stahl

6.8.5 Beton, Druck

6.8.6 Beton, Querkraft

25

Vorgeschlagene Änderungen Kapitel 6.8

Vorhandene Struktur

Stu

fe 1

Vorschlag neue Struktur

Gru

ndla

gen



EC

2

Stu

fe 2

Stu

fe 3 Anne

x E

Stufe 2: Schädigungsäquivalente Schwingbreite

Anhang: Stahl

Anhang: Beton, Druck

Stufe 3: Expliziter Betriebsfestigkeitsnachweis

Anhang: Stahl

Anhang: Beton, Druck

26

Spannglieder



27

Stand der Bearbeitung - Spannglieder

Generelle Umstrukturierung



Aktueller EC2:

- 8.10.1 Anordnung von Spanngliedern und Hüllrohren

- 8.10.2 Verankerung von Spanngliedern im sofortigem Verbund

- 8.10.3 Verankerungsbereiche beiSpanngliedern im nachträglichenoder ohne Verbund

- 8.10.4 Verankerungen und Spanngliedkoppelungen fürSpannglieder

- 8.10.5 Umlenkstellen

Neuer Entwurf

- 8.10.1 Allgemein

- 8.10.2 Vorspannung mit sofortigem Verbund (VmsV)

- 8.10.3 Vorspannung mit nachträglichem und ohne Verbund (VmnV)

Übertragungslänge lpt = 1 ∙ 2 ∙ ∙ pm0 ∙ c / (h1 ∙ ct ∙ fck(t)1/2)

Verankerungslänge lbpd = lpt2 + 3 ∙ 4 ∙ ∙ c ∙(pd - pm ) / (h1 ∙ ct ∙ fck(t)1/2)

Bezeichnungen Bemessungsmodell

28

Verankerung bei Vorspannung mit sofortigem Verbund



1 = 1,00 für schrittweise

Absetzen

= 1,25 für plötzliches

Absetzen

2 = 0,26 for indented

wires

= 0,17 for strands

lpt2 = 1,2 ∙ lpt

3 = 0,53 für profilierte

Drähte

= 0,34 für Litzen

4 = 1,5 falls

Ermüdungsnachweis

erforderlich ist

= 1,0 für alle anderen

Fälle

(transmission length)

(anchorage length)

Berücksichtigung von Rissbildung?

- Übertragungslänge muss ungerissen bleiben

Gute Ergebnisse mit dem aktuellen EC2-Bemessungsansatz

29

Vorspannung mit sofortigem Verbund

Vorspannung mit sofortigem Verbund: Übertragungslänge



0

40

80

20 40 60 80 100 120

Üb

ert

rag

un

gs

län

ge

lp

t[c

m]

Betondruckfestigkeit fcmj,cyl beim Ablassen [MPa]

test result

Current EC2

MC2010

ACI314

New proposalfor EC2

30

Ausblick



31

Ausblick

Die nächsten Jahre sind entscheidend!

2015-

2017

2017

2018/

2019

2020 Entwurf 2. Generation EN 1992

Start der drei Project Teams (PT) WG1

erste Entwürfe der Project Teams

Übergabe Final Document to NEN



Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger

RWTH Aachen

Lehrstuhl und Institut für Massivbau

www.rwth-aachen.de

www.imb.rwth-aachen.de

Aktuelle Entwicklungen zum zukünftigen Eurocode 2 - · PDF fileAktuelle Entwicklungen zum...

Documents

Transcript of Aktuelle Entwicklungen zum zukünftigen Eurocode 2 - · PDF fileAktuelle Entwicklungen zum...