Beton Kalender

BrückenBetonbau im Wasser

Herausgegeben von

Prof. Dipl.-Ing. DDr. Konrad Bergmeister

Wien

Dr.-Ing. Frank Fingerloos

Berlin

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Johann-Dietrich Wörner

Darmstadt

99. Jahrgang

•rnst&SohnA W i l e y C o m p a n y 1

Inhaltsübersicht

Inhaltsübersicht

1

I

n

m

IV

V

VI

VII

Inhaltsverzeichnis

Anschriften

Beiträge früherer Jahrgänge

Entwurf von BrückenJürg Conzett

Einwirkungen auf BrückenFritz Großmann, Günter Timm, Heinz-Hubert Benning

Entwurf, Bemessung und Konstruktion von BetonbrückenKarlheinz Haveresch, Reinhard Maurer

Monitoring und Strukturidentifikation von BetonbrückenKonrad Bergmeister, Roman Wendner

BetonHarald S. Müller, Hans-Wolf Reinhardt

Spezielle Anforderungen an Beton für BrückenFranka Tauscher

Verstärken mit TextilbetonManfred Curbach, Frank Jesse

Stichwortverzeichnis

VII

XVI

XVII!

1

33

125

245

291

437

457

567

Beton-Kalender 2010: Brücken — Betonbau im WasserHerausgegeben von Konrad Bergmeister, Frank Fingerloos und Johann-Dietrich WörnerCopyright © 2010 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02931-2

I

VI Inhaltsübersicht

Inhaltsübersicht

Inhaltsverzeichnis v

Anschriften xm

VIII Sichtbeton und Schalungstechnik 1Klaus-R. Goldammer, Roland Schmitt, Karsten Schubert

IX Marine Gründungsbauwerke 71Jürgen Grabe

X Weiße Wannen im Hochbau 137Karsten Ebeling, Gottfried Lohmeyer

XI Normen und Regelwerke 193Frank Fingeiloos

Stichwortverzeichnis 669

Beton-Kalender 2010: Brücken - Betonbau im WasserHerausgegeben von Konrad Bergmeister, Frank Fingeiloos und Johann-Dietrich WörnerCopyright © 2010 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-431-02931-2

rrInhaltsverzeichnis VII

Inhaltsverzeichnis

Entwurf von Brücken .Jürg Conzett

Typisierung von Brücken .

. . . 1

2 Ergänzungen bestehender Brücken

3 Städtische und ländliche Brücken . .3.1 Städtische Brücken3.2 Ländliche Brücken3.3 Konsequenzen auf den Entwurf. . .

4 Tragwerkstypen4.1 Balkenbrücken4.1.1 Plattenbrücken4.1.1.1 Einfeldrige Rahmen4.1.1.2 Einfacher Balken4.1.1.3 Mehrfeldrige Rahmen4.1.2 Plattenbalken4.1.2.1 Einstegige Plattenbalken4.1.2.2 Zweistegige Plattenbalken4.1.2.3 Mehrstegige Plattenbalken

. 5

. 8

. 81212

13131314161616161718

4.1.34.1.3.14.1.3.24.1.44.24.34.3.1

4.3.24.44.54.5.14.5.24.5.3

Hohlkästen 18Einzellige Hohlkästen 18Mehrzellige Hohlkästen 20Trogbrücken 20Sprengwerke 21BogenbrückenBogenbrücken mit obenliegenderFahrbahnBogen mit aufgehängter Fahrbahn .SchrägseilbrückenSpezialfälleVerbundbriickenUnterspannungen

. . 24

. . 24

. . 27

. . 27

. . 29

. . 29

. . 29Schalenbrücken 31

Zusammenfassung:Was ist ein guter Entwurf? .

Literatur/Anmerkungen . . .

.31

II

1.11.21.3

1.41.51.5.11.5.2

2.12.22.32.42.4.12.4.2

Einwirkungen auf BrückenFritz Großmann, Günter Timm, Heinz-Hubert Benning

. 33

Allgemeines über denDIN-Fachbe rieht„Einwirkungen auf Brücken"Hintergründe der Fortschreibung . .Allgemeines zu den Eurocodes . . .Eurocodes mit Regelungen fürEinwirkungen auf BrückenSicherheitskonzept der Eurocodes .DIN-FachberichteAllgemeinesBauen im Bestand

ErläuterungenAllgemeinesAuftau des DIN-Fachberichls 101.Einteilung der EinwirkungenEinwirkungen aus Straßenverkehr.AnwendungsbereichAnzusetzende Fahrstreifen

. 35, 35. 35

. 35

. 36

. 36

. 36

. 37

. 37

. 37

. 39

2.4.32.4.3.12.4.3.22.4.3.32.4.3.42.4.42.4.4.12.4.4.22.4.52.4.6

2.4.7

2.4.7.12.4.7.2

. 40• 4 0 2.4.7.4• 4 0 2.4.7.5

Lastmodelle für Verlikallasten 41Allgemeines 41Lastmodell 1 41Lastmodel 12 43Lastmodell 4 44Horizontal lasten 44Lasten aus Bremsen und Anfahren. . . 44Zentrifugallasten 45Mehrkomponentige Einwirkungen. . . 46Lastmodelle für Ermüdungs-berechnungen 47Außergewöhnliche Einwirkungenaus Straßenfahrzeugen 48Allgemeines 48Ergebnisse neuerer Forschungen . . . . 48Anpralllasten an Pfeiler und anderestützende Bauteile 48Anprall an Überbauten 49Fahrzeuge auf Geh- und Radwegen . . 49

Beton-Kalender 2010: Brücken — Betonbau im WasserHerausgegeben von Konrad Bergmeister, Frank Fingerloos und Johann-Dietrich WörnerCopyright © 2010 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02931-2

VIII Inhaltsverzeichnis

2.4."762.4.7.72.4.7.8

2.4.82.4.9 •2.4.9.12.4.9.22.4.102.4.2.4.2.4.2.4.2.4.

2.4.2.4.

1.11 21.31.4

1.51.6

2.5

2.5.12.5.22.5.2.12.5.2.22.5.2.32.5.32.5.42.5.52.5.5.12.5.5.2

2.5.5.3

2.5.5.4

2.5.62.5.6.12.5.6.22.5.6.3

2.5.72.5.82.5.92.62.6.12.6.22.6.3

2.6.3.12.6 3.22.6.3.32.6.3.42.6.3.52.6.4

2.6.4.12.6.4.2

2.6.4.3

Anprall an SchrammbordeAnprall an SchutzeinrichtungenAnprall an tragende Bauteileoberhalb der FahrbahnebeneEinwirkungen auf GeländerLastmodelle auf HinterfüllungenVertikallastenHorizontal lastenEinwirkungen auf Kammerwände . .Weitere EinwirkungenAllgemeinesFahrbahnbelägeKlappbrückenVersorgungsleitungen und andereruhende LastenEinwirkungen aus SchneeAuswechseln von LagernEinwirkungen aus Fußgänger- undRadverkehrAnwendungsbereichLastmodelle für VertikallastenGleichmäßig verteilte LastEinzellastDienstfahrzeugHorizontallastenMchrkoniponentige Einwirkungen. .Außergewöhnliche Einwirkungen . .AllgemeinesAnprall von Straßenfahrzeugen anUnterbautenAnprall von Straßenfahrzeugen anÜberbautenUnplanmäßige Anwesenheit vonFahrzeugen auf der BrückeDynamische ModelleAllgemeinesNeuere ForschungsergebnisseUmsetzung der Forschungs-ergebnisse in denDIN Fachbericht 101Einwirkungen auf GeländerLastmodell für HinterfüllungWeitere typische EinwirkungenEinwirkungen aus EisenbahnverkehrAnwendungsbereichDarstellung der EinwirkungenLastmodelle für vertikaleEinwirkungenAllgemeinesLastmodell 71Lastmodelle SW/0 und SW/2Unbeladener ZugGehwe°eLastverteilung der Achs- undRadlastenAllgemeinesLastverteilung der Radlast durch dieSchiene in LängsrichtungLastverteilung durch Schwellen undSchotter in Längsrichtung

50 2.6.4.450

2.6.4.551 2.6.4.651 2.6.4.751 2.6.551 2.6.5.152 2.6.5.252 2.6.5.3525252 2.6.652

2.6.6.153 2.6.6.253 2.6.6.353

2.6.6.453 2 6 753 2.6.853 2.6.953 2.6.9.154 2.6.9.25454 2.6.9.35455 2.6.9.455

2.6.1055 2.6.11

55 2.6.122.6.12.1

55 2.6J 2.255 2.6.12.35555 2.7

2.7.19 7 9

55 2.7.2.1565656 2.7.2.2565656 2.7.2.3

56 2.856565758 2.8.158 2 8 2

58 2.8.358

2.8.458 2.8.5

2.8.658

Lastverteilung durch Schwellen undSchotter in Querrichtung 58Vertikale Ersatzlasten 59Dienstgehwege 59Öffentliche Gehwege 59Dynamische Einwirkungen 59Allgemeines .- 59Dynamische Beiwerte (2, 3) 59Gefahr von Resonanz oderübermäßiger Schwingungen derTragwerke 60Lastmodelle für horizontaleEinwirkungen 60Zentrifugallasteil (Fliehkräfte) 60Seitenstoß (Schlingerkraft) 60Einwirkungen aus Bremsen undAnfahren 60Längsgerichtete Einwirkungen 61Druck-Sog-Einwirkungen 62Zusätzliche Einwirkungen 63Außergewöhnliche Einwirkungen . . . 63Entgleisungen auf Brücken 63Entgleisungen unter Überbauungenvon Bahnanlagen 64Außergewöhnliche Einwirkung ausFahrleitungsbruch 64Außergewöhnliche Einwirkungenaus Straßenverkehr 65Mehrkomponentige Einwirkungen. . . 65Lastmodelle für Ermüdungs-berechnungen 65Nachweise in den Grenzzuständen. . . 66Allgemeines 66Teilsicherheitsbeiwerte und i])-Werte 66Grenzzustände der Verkehrs-sicherheit 66Einwirkungen aus Wind 67Allgemeines 67Ermittlung der Windlasten 67Windeinwirkungen auf nichtschwingungsanfällige Brücken-Überbauten 67Windeinwirkungen aufschwingungsanfällige Brücken-überbauten 68Windeinwirkungen auf Brücken-unterbauten 68Bewegungen von Lagern undFahrbahnübergängen und ergänzendeRegelungen für die Bemessung vonLagern 68Allgerneines zum Anhang O. . . . . . . . 68Bemessungswerte der Bewegungenund Kräfte 68Klimatische Temperatur-einwirkungen 69Elastische Lagerung 69Reaktionskräfte an Festpunkten 69Ergänzende Regelungen zurLagerbemessung 69

Inhaltsverzeichnis IX

2.9 Temperatureinwirkungen 69 3.1.6.22.9.1 Allgemeines ." 692.9.2 Neue Forschungsergebnisse 70 3.1.6.32.9.3 Beschreibung der Temperatur-

einwirkungen 702.93.1 Allgemeines 70 3.22.9.3.2 Überbaugruppen 70 3.2.12.9.3.3 Konstanter Temperaturanteil 71 3.2.22.9.3.4 Schwankung des konstanlen

Temperaturanteils 71 3.2.32.9.3.5 Linearer Temperaturanteil 72 3.2.42.9.3.6 Nichtlinearer Temperaturanteil 722.9.3 7 Temperaturunterschiede zwischen 3.2.4.1

verschiedenen Bauteilen 72 3.2.4.22.9:3.8 Brückenpfeiler 72 3.2.52.10 Kombination der Einwirkungen 73 3.2.5.12.10.1 Allgemeines 73 3.2.5.22.10.2 Grenzzustände der Tragfähigkeit. . . . 732.10.3 Grenzzustände der Gebrauchs- 3.2.5.3

tauglichkeil 732.10.4 op-Faktoren für Einwirkungen 74 3.2.5.4

3 Einwirkungen auf Brücken nachDIN-Fachbericht 101 in Beispielen . 7 5 3 3

3.1 Beispiel Straßenbrücke 75 3 3 ]3.1.1 Allgeineines 75 3.323.1.2 Beschreibung und Darstellung des

statischen Systems 75 3 3 33.1.3 Entwurfsparameter 76 3 3 4'3.1.4 Charakteristische Werte der

einwirkenden Last-und 3.3 4.1Weggrößen 77 3 3 4 9

.4.1 Ständige Einwirkungen 77 3 3 5

.4.2 Veränderliche Einwirkungen 78 3 3 5 1

.5 Außergewöhnliche Einwirkungen . . . 89

.5.1 Anpralllasten auf Unterbauten 89 3.35.2

.5.2 Außergewöhnliche Einwirkungenauf der Brücke ". 89

3.1.6 Kombination der Einwirkungen 903.1.6.1 Lastgruppen aus Verkehr 90 4

Kombinationen in den Grenz-zuständen der Tragfähigkeit 91Kombinationen in den Grenz-zuständen der Gebrauchs-tauglichkeit 93Beispiel Eisenbahnbrücke.,, 94Allgemeines 94Beschreibung und Darstellung desstatischen Systems 94Entwurfsparameier 96Charakteristische Werte dereinwirkenden Last- und Weggrößen . 97Ständige Einwirkungen 97Veränderliche Einwirkungen 98Kombination der Einwirkungen . . . . 112Verkehrslastgruppen 112Zusammenstellung derwesentlichen Einwirkungen 112Kombinationen in den Grenz-zuständen der Tragfähigkeit 113Kombinationen in den Grenz-zuständen der Gebrauchs-tauglichkeit 114Beispiel Geh- und Radwegbrücke .114Allgemeines 114Beschreibung und Darstellung desstatischen Systems 114Entwurfsparameter 115Charakteristische Werte der ein-wirkenden Last- und Weggrößen . . . 116Ständige Einwirkungen 116Veränderliche Einwirkungen 116Kombination der Einwirkungen . . . . 121Kombinationen in den Grenz-zuständen der Tragfähigkeit 121Kombinationen in den Grenz-zuständen der Gebrauchs-tauglichkeit 122

Literatur 123

III Entwurf, Bemessung und Konstruktion von Betonbrücken 125Karlheinz Haveresch, Reinhard Maurer

1 Technisches Regelwerk für 2.4 Brückenüberbauten 147Brücken 127 2.4.1 Allgemeines 147

1.1 DIN-Fachberichte 127 2.4.2 Massive Platte 1471.2 Ergänzendes Regelwerk 128 2.4.3 Plattenbalken 149

2.4.4 Kastenquerschnitte 1522 ßrückenentwurf 132 2 .5 Unterbauten 1542.1 Vorentwurf 132 2 .5.l Allgemeines 1542.2 Entwurf 135 9.5.2 Widerlager 1542.3 Tragwerksarten 139 2.5.3 Brückenpfeiler 1582 3.1 Allgemeines 139 9.6 Bauverfahren 1582.3.2 Balkenbrücken 139 2.6.\ Allgemeines 1582.3.3 Bogenbrücken 142 2.6.2 Überbauherslellung auf.2.3.4 Rahmenbtücken und Integrale Tia«geiüst 159

Tragwerke 144 2 6 3 Taktschiebeverfahren 160

Inhaltsverzeichnis

2.6.4 Frei vorbau verfahren 1612.6.5 Fertigteilbauweisen 163

3 Bemessung und Konstruktionvon Betonbrücken nachDIN-Fachbericht 102 164

3.1 Grundlagen für die Tragwerks-planung 164

3.1.1 Grundlegende Anforderungen 1643.1.2 Grenzzustände der Tragfähigkeit . . . 1643.1.3 Grenzzustand der Gebrauchs-

tauglichkeit 1653.1.4 Anforderungen an die Dauer-

haftigkeit 1663.1.5 Schnittstelle zwischen Bauwerk

und Baugrund 1673.1.6 Einwirkungen während der

Bauzeit 1693.1.7 Berechnungswerte der

Vorspannung 1693.2 Baustoffe 1723.2.1 Beton 1723.2.2 Betonstahl 1723.2.3 Vorspannung 1723.2.3.1 Spannverfahren 1723.2.3.2 Einpressen von Spanngliedern 1733.3 Dauerhaftigkeit und

Betondeckung 1743.3.1 Allgemeines 1743.3.2 Beton 1753.3.3 Betondeckung 1753.4 Ermittlung der Schnittgrößen 1753.4.1 Allgemeines 1753.4.2 Schnittgrößen infolge Lasten 1763.4.3 Schnittgrößen infolge

Vorspannung 1763.4.4 Schnittgrößen infolge Zwang 1773.4.5 Modellbildung und

Querverteilung 1823.5 Nachweise in den Grenzzuständen

der Tragfähigkeit (GZT) 1833.5.1 Tragwiderstand bei Biegung mit

Normalkraft ~ 1833.5.2 Mindestbewehrung für das

Ankündigungsverhalten 1853.5.3 Tragwiderstand bei Querkraft 1873.5.3.1 Bauteile ohne

Querkraftbewehrung 1873.5.3.2 Bauteile mit Querkraftbewehrung . . 1923.5.3.3 Mindestbewehrung für

Querkraft 1943.5.4 Tragwiderstand bei Torsion 1943.5.5 Nachweis schlanker Pfeiler 1973.5.5.1 Behandlung der Rückstell- bzw.

Reibungskräfte der Lager 1973.5.5.2 Berücksichtigung des Kriechens

beim Nachweis nachTheorie II. Ordnung 200

3.5.5.3 Zum Ansatz des E-Moduls 2013.5.6 Stabwerkmodelle 201

3.5.7 Nachweis gegen Ermüdung 2013.5.7.1 Allgemeines 2013.5.7.2 Ermittlung der Spannungen 2043.5.7.3 Nachweisverfahren 2053.5.8 Nachweis gegen Anprall 2073.6 Nachweise in den Grenzzuständen

der Gebrauchstauglichkeit ( S L S ) . . . 2073.6.1 Begrenzung der Spannungen 2073.6.2 Nachweis der Dekompression und

Randzugspannungen 2083.6.3 Begrenzung der Rissbreiten 2123.6.3.1 Allgemeines 2123.6.3.2 Mindestbewehrung für die

Begrenzung der Rissbreite 2133.6.3.3 Mindestbewehrung im Bereich von

Arbeitsfugen 2143.6.3.4 Begrenzung der Rissbreiten bei

abgeschlossenem Rissbild 2153.6.3.5 Dicke Bauteile 2153.6.4 Begrenzung der Verformungen bei

jungem Beton 2193.6.5 Begrenzung der Schwingungen

und dynamische Einflüsse 2193.7 Allgemeine Bewehrungs- und

Konstruktionsregeln 2193.7.1 Betonstahl 2193.7.2 Spannstahl und Spannglieder 2203.7.2.1 Vorspannung mit sofortigem

Verbund . . .". 2203.7.2.2 Vorspannung mit nachträglichem

Verbund 2203.7.2.3 Verankerung und Kopplung von

Spanngliedern 2203.7.3 Konstruktionsregeln für Bauteile . . . 2203.7.3.1 Oberflächenbewehrung bei

vorgespannten Bauteilen 2203.7.3.2 Stahlbetonwände 2213.7.3.3 Sonderfälle 2223.8 Besonderheiten bei

Fertigteilbrücken 2233.9 Ergänzungen für Betonbrücken

mit externen Spanngliedern 2263.9.1 Allgerneines 2263.9.2 Grundsätze für die bauliche

Durchbildung 2273.10 Lager und Fahrbahnübergänge 2293.10.1 Lagerung und Lager 2293.10.2 Fahrbahnübergänge 233

4 Innovationen im Betonbrückenbau. . 2344.1 Hochleistungsbeton 2344.1.1 Technologie" 2344.1.2 Internationale Entwicklungen 2354.1.3 Entwicklungen in Deutschland 2364.2 Interne Vorspannung ohne

Verbund 2374.3 Bauwerksei haltungsmanagement

für zukunftsfähige Brücken 240

Literatur 242

Inhaltsverzeichnis XI

IV Monitoring und Strukturidentifikation von BetonbrückenKonrad Bergmeister, Roman Wendner

245

1

22.1

2.2

2.32.3.1

2.3.2

2.4

2.5

2.5.12.5.2

2.5.3

33.1

3.1.13.1.23.1.33.1.43.1.53.1.63.23.33.43.53.6

3.73.83.93.10

44.14.1.14.1.2

4.1.34.1.4

Einleitung

Management von BrückenLebenszyklusmanagemenl undMonitoringAltersstruktur und Zusammen-setzung der InfrastrukturenBauwerkserhaltungBauwerksprüfung in Deutschlandnach DIN 1076Bauwerksprüfung in Österreichnach RVS 13.71Erfahrungen aus der Bauwerks-erhaltungSoftwaregestützte Systeme zumBauwerksmanagementObjektdatenbankBauwerksdokumentation undFachwissenskatalogeBestandsau fnahme undBewertung

Zerstörungsfreie Prüfniethoden . . .Geodätische Überwachungs-verfahrenHandaul maßPhotogrammetrieLaserscannerTriangulationTachyincterDifferenzielles GPSLaservibrometerSchallemissionsverfahren . .Impact-EchoUllraschallverfahrenRadiografie und Computer-Tomo«rafieRadar-VerfahrenInfrarot-VerfahrenElektromagnetische Verfahren . . . .Endoskopie

Dynamische PrüfverfahrenSchwingungenDämpfungSehwingungsverhalten linearerSystemeÜbertragungsfunktionSignal Irans formal ion undFenstertechnik

. 247

. 248

. 248

. 250

. 251

. 251

. 251

. 252

. 2549 54

. 254

. 255

. 255

. 256256

. 256

. 257

. 257

. 257

. 258258259

. 259

. 260

761. 262. 262. 262. 263

. 263263264

. 265

. 265

. 266

4.1.5

4.2

4.3

5

5.1

5.2

5.2.15.2.25 2 35.2.4

5.2.55.3

5.3.15.3.25.3.35.3.45.3.5

5.3.6

6

6.16.26.36.3.1

6.3.2

O.4

7

8

Erkenntnisse von dynamischenMessungen 267Monitoring von externen •Spannkabeln 267Systemidentifikation 268

Anwendungsorientierte Struktur-identifikation von Brücken mitintegriertem Monitoring 269Zustandskenngröße(Identifikationsgröße) 271Elemente eines Monitoring-und Systemidenlifikationssystems(M1S) 273Datenerfassung 273Datenaufbereitung 273Strukturmodell 273Systemidenlifikation alsOptimierungsproblem 275Optimierungsalgorithmen 275MÖBEL - Beispiel einesanwendungsorientiertenIdentifikationssystems 276Grundkonzept 276Eingangsdaten 277Automatisierte Modellbildung 278Berechnung der Strukturantwort . . . 279Objektive Funktion des nicht-linearen Optimierungsproblems. . . . 279Optimierungsstrategie 280

Monitoring und System-identifikation am Beispiel einerStahlbeton-Dreifeldbrücke 281Strukturbeschreibung 281Bauwerkszustand 282Monitoringkonzept 283Ermittlung der Einflusslinien derLagerreaktionen 283Ermittlung der modalenEigenschaften 284Ergebnisse der Struktur-identifikation 285

Erhaltungsmanagementaufbauend auf Monitoring undStnikturidentifikation 286

Literatur 287

XII Inhaltsverzeichnis

Beton 91

11.11.21.31.3.11.3.21.3.3

22.12.1.12.1.22.1.3

2.1.42.1.52.1.62.22.2.12.2.2

2.2.32.2.42.2.5

2.32.3.12.3.22.3.32.3.42.42.4.12.4.22.4.32.4.42.4.52.5

3

3.13.23.33.43.53.63.6.13.6.23.6.3

44.14.24.34.44.5

Harald S. Müller, Hans-Wolf Reinhardt

Einführung und DefinitionallgemeinesDefinitionKlassifizierung von BetonBetonartenBetonklassenBetonfamilie

AusgangsstoffeZementArten und Zusammensetzung. , . .Bautechnische Eigenschaften....Bezeichnung, Lieferung undLagerungAnwendungsbereicheZementhydratationDer ZementsteinGesleinskörnungen für Beton. . . .AllgemeinesArt und Eigenschaften desGesteinsSchädliche BestandteileKornform und OberflächeGrößtkorn und Kornzusammen-setzuntr

BetonzusatzmittelDefinitionArien von ZusatzmittelnAnwendungsgebieteWeitere AnforderungenBeton/ usatzsto fleDefinitionenInerte Stoffe und PigmentePuzzolanische StoffeLatent-hydraulische StoffeOrganische StoffeAnmachwasser

Frischbeton undNachbehandlungAllgemeine AnforderungenMehlkorngehallVerarbeitbarkeit und Konsistenz .EntmischenRohdichte und LuftgehaltNachbehandlungNachbehandlungsartenDauer der NachbehandlungZusätzliche Schutzmaßnahmen . .

Junger BetonBedeutung und DefinitionHydralationswärmeVerformungenDehnfähigkeit und Rissneigung . .Bestimmung der Festigkeitvon jungem Beton

. 293293

. 293

. 294

. 294294

. 297

. 297

. 297

. 297

. 299

. 304

. 305305

. 309

. 311

.311

. . 312.313

. . 316

317319

. . 319

. . 319

. . 320

. . 321322

. . 322

. . 322

. . 323326326

. . 326

327. . 327. . 327. . 328. . 330

330. . 330. . 331

331. . 332

. . 333333

. . 333334

. 334

335

55 15.25.35 3 15 3 2

6

6.16.26.2.1

6.2.26.2.2.1

6.2.2.26.2.2.36.2.36.36.3.16.3.26.3.36.3.46.3.56.3.6

6.4

6.56.5.1

6.6

6.6.1

6.6.2

6.6.36.6.3.16.6.3.26.6.3.36.6.4

6.6.5

77.1

7.2

7.3

7.3.1

Lastunabhängige Verformungen. .AllgemeinesTemperaturdehnung *SchwindenUrsachenMathematische Beschreibung

Festigkeit und Verformungvon FestbetonStrukturmerkmaleDruckfestigkeitSpannungszustand und Bruch-verhalten von Beton bei Druck-beanspruchungEinflüsse auf die Druckfestigkeit. .Ausgangsstoffe und Beton-zusammerisetzungErhärtungsbedingungen und Reife.PrüfeinnüsseFestigkeitsklassenZugfestigkeitBruchverhalten und Bruchenergie .Einflüsse auf die Zugfestigkeit. . . .Zentrische ZugfestigkeitBiegezugfestigkeitSpaltzugresligkeitVerhältniswerte für Druck- undZugfestigkeitFestigkeit bei mehrachsigerBeanspruchungSpannungsdehnungsbeziehungen. .Elastizitätsmodul undQuerdehnzahlEinfluss der Zeit auf Festigkeitund VerformungDie zeitliche Entwicklung vonFestigkeit und Elastizitätsmodul . .Verhalten bei Dauersland-beanspruchungZeitabhängige VerformungenDefinitionenKriechverhalten von BetonVorhersage verfahrenVerhallen bei dynamischerBeanspruchungErmüdunCT

DauerhaftigkeitÜberblick über die Umwelt-bedingungen, Schädigungs-mechanismen und Mindest-anforderungenWiderstand gegen das Eindringenaggressiver StoffeKorrosionsschutz der Bewehrungim BetonAllgemeine Anforderungen

. 336336

. 336

. 337

. 337

. 339

341. 341. 341

. 341

. 342

. 342

. 343

. 347348

. 348

. 348

. 349

. 349

. 350350

. 350

. 351

. 352

. 352

. 354

. 354

. 355

. 355

. 355

. 356358

. 359360

. 361

. 362

. 366

369. 369

Inhaltsverzeichnis XIII

7.3.27.3.37.47.5

7.6

7.7

88.18.28.3

8.48.5

99.19.29.3

9.49.4.19.4.29.59.69.7

1010.110.2

10.2.110.2.210.2.310.2.4

10.2.5

10.2.6

10.2.7

10.310.4

Carbonatisierung 369Eindringen von Chloriden 371Hoher Froslwiderstand 373Hoher Frost- und Taumittel-widerstand 373Hoher Widerstand gegenchemische Angriffe 375Hoher Verschleißwiderstand 375

Selbstverdichtcnder Beton 376Allgemeines 376Mischungsentwurf 376Frischbeton prüf verfahren anMörtel 378Prüfungen am Beton 378Eigenschaften 381

Sichtbeton 381Einführung 381Planung und Ausschreibung 382Betonzusammensetzung undBetonherstellung " 383Einbau und Nachbehandlung 383Schalung und Trennmittel 383Ausführung und Nachbehandlung . . 384Beurteilung 384Mängel und Mängelbeseitigung. . . . 384Sonder-Sichtbelone 386

Leichtbeton 386Einführung und Überblick 386Konslruktionsleichtbelon nachDIN 1045-1 387Grundlegende Eigenschaften 387Leichte Gesteinskörnung 388Betonzusammensetzung 389Herstellung, Transport undVerarbeitung 392Festbetonverhalten vonKonstruktionsleichtbeton 393Zur Planung von Bauwerken ausKonstruktionsleichtbeton 396SelbslverdichtenderKonstruktionsleichtbeton 396Porenbeton 397Haufwerksporiger Leichtbeton 398

11 Faserbeton11.1 Allgemeines11.2 Zusammenwirken von Fasern

und Matrix11.2.1 Ungerissener BetonI 1.2.2 Gerissener Beton .11.3 Fasern1 1.3.1 Stahlfasern11.3.211.3.311.3.3.111.3.3.211.3.3.3

11.411.4.111.4.211.511.5.1

11.5.2

11.5.3

11.5.411.5.511.5.611.5.7

11.5.811.5.911.6

11.7

1212.112.212.312.412.4.112.4.212.4.312.5

13

GlasfasernOrganische FasernKunststofffasem (Polymere)KohlenstofffasernFasern natürlicher Herkunft —ZcllulosefasernZusammensetzungBetonFasernEigenschaftenVerhalten bei DruckbeanspruchungVerhallen bei Zugbeanspruchungund bei BiegebeanspruchungVerhalten bei Querkraft- undTorsionsbeanspruchungVerhalten bei Explosions-, Schlag-und StoßbeanspruchungKriechen und SchwindenDauerhaftigkeitFrostwiderstand, Frost- undTaumittelwiderstandVerhalten bei hoher Temperatur. . .VerschleißwiderslandÜbereinstimmungsnachweis undPrüfungenRichtlinie „Stahlfaserbeton"

Ultrahochfestcr BetonEinleitungMischungsentwurfFrischbetoneigenschaftenFeslbeloneigenschaftenMechanische EigenschaftenPhysikalische EigenschaftenDauerhaftigkeitAnwendungen

Literatur.

. 399

. 399

. 400

. 401

. 402

. 408

. 408

. 408

. 410

. 410

. 411

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. 412

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. 414

. 415

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. 415

.416

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.416

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. 417

. 417

. 418

. 420

. 420

. 421

. 423

. 424

. 426

VI

1

2

Spezielle Anforderungen an Beton für Brücken..Franka Tauscher, Bergisch Gladbach

437

Einleitung . . 439

Besondere Anforderungen an Beton fürBrücken und Ingenieurbauwerkean Bundesfernstralien 439Dauerhaftigkeit und Robustheit . . . . 439Bautcilabmesstingen 440

3 Beanspruchung des Betons durchEinwirkungen aus der Umgebung. . 441

3.1 Klima und Witterung 4413.2 Nutzung 4423.3 Schäden 442

Widerstand von Betongegen eindringende Gase undFlüssigkeiten 443

XIV Inhaltsverzeichnis

5 Widerstand des Betons inBrückenbauwerken

5.1 Konstruktive Maßnahmen5.2 Grundsätze der betontechnischen

Maßnahmen5.3 Ergänzende betontechnische

Maßnahmen in ZTV-ING Teil 3Abschnitt 1

5.3.1 Allgemeines5.3.2 Anforderungen an die Ausgangs-

stoffe2.1 Zement5.3

5.35.35.35.3

2.2 Gesteinskörnungen2.3 Zusatzstoffe2.4 Zusatzmittel3 Zuordnung von Bauteilen zu

Expositionsklassen

444444

445

446446

446446446447448

5.3.4

5.3.5

5.3.65.3.7

5.4

5.4.15.4.25.4.35.4.45.5

Grenzwerte der Betonzusammen-setzung 451Anforderungen an denFrischbeton 451Festlegung des Betons 453Herstellung und Lieferung vonBeton 453Maßnahmen derBauausführung 453Nachbehandlung 453Luligehalt von LP-Beton 454Oberflächengestaltung 454Fugenausbildung 454Zusätzliche Maßnahmen 455

Literatur 455

. . 448

VII Verstärken mit Textilbeton.Frank Jesse, Manfred Curbach

11.11.21.31.4

1.5

2

2.12.2

2.32.42.4.12.4.22.52.5.12.5.22.6

33.13.2

3.3

3.43.53.5.13.5.23.5.3

44.1

EinleitungMotivation für diesen BeitragWas ist Textilbeton''Textilbeton ist kein Faserbeton. . . .Textilbeton ist miniaturisierterStahlbetonPotenzial als Verstärkungsmaterial.

Fasermaterialien für textileBewehrungenBegriffe .Anforderungen und Auswahl-kriterienÜberblick FasermaterialienAR-GlasHerstellungEigenschaftenCarbonFlerstellungEigenschaftenZusammenfassung

Textile BewehrungenBegriffeAnforderungen an textileBewehrungen und derenHerstellungsverfahrenÜberblick zu Verfahren undBeispieleStrukturverfestigungBezugsmöglichkeitenLieferprogramm TextilienKostenAdressen

FeinbetonDefinition

459459

. 459

. 461

. 461

. 462

. 463463

. 465

. 466469469

. 471

. 473

. 473

. 474

. 477

. 477

. 477

. 478

481. 484. 485. 485. 485. 488

. 488

. 488

4.24.3

4.4

4.54.6

S5.15.25.35.4

66.16.26.36.46.56.66.76.8

77.17.2

7.2.17.2.27.37.3.17.3.27.3.37 3.4

7.3.5

Anforderungen an den Feinbeton.Zusammensetzung undRezepturenPrüfung von Frischbeton undFestbetonEigenschaftenBezugsmöglichkeiten

Herstellen von TextilbetonAllgemeinesLaminierenSpritzen oder SprühenInjektion

457

489

489

490491492

492. 492. 493. 493. 495

Eigenschaften von Textilbeton 496Tragverhalten Allgemein 496Verbundmechanismus 497Festigkeit und Bruchdehnung 499Dauerhaftigkeit und Alterung 501Dauerstandfestigkeit 504Zeit- und Dauerschwingfestigkeit . . 504Brandwiderstand 504Zusammenfassung 505

Verstärkungen aus Textilbeton 505Allgemeines 505Verbund zwischen Altbeton undVerstärkungsschicht 507Versagensmechanismen 507Nachweisführung 509Biegeverstärkung 512Verstärkungsaufgabe 512Tragverhalten 512Bemessung/Nachweisführung 518Interaktion von Stahl- und Textil-bewehrung 520Langzeitverhalten 521

Inhaltsverzeichnis XV

7.3.6

7.47.4.17.4.27.4.37.57.5.17.5.27.5.37.67.6.17.6.27.6.37.7

8.18.28.38.4

8.4.18.4.28.4.38.4.48.58.6

8.7

8.7.18.7.2

Brandverhalten und 8.7.3Brandwiderstand 521 8.8Querkraftverstärkung 522Verstärkungsaufgabe 522 8.8.1Tragverhalten 523 8.8.2Bemessung 527Normalkraftverstärkung 527 8.8.3Verstärkungsaufgabe 527 8.8.4TragverhaUen 528Bemessungsvorschlag 530 8.9Torsionsverstärkung 530Verstärkungsaufgabe 530 8.9.1Tragverhaken 530 8.9.2Bemessungsvorschlag 532Zusammenfassung 533 8.9.3

8.9.4Herstellung von Verstärkungenaus Textilbeton 534 9Allgemeines 534Untergrundvorbereitung 534 9.1Ausführung 535 9.2Konstruktionsregeln für 9.3Textilbeton 537 9.4Betondeckung 537 9.5Mindest- und Höchstdicken 538 9.6Verankerungslängen 538Bewehrungsstöße 539 ' "Nachbehandlung 539 l 0 - 'Überwachung und '0-2Qualitätskontrolle 539 l 0 - 3

Rechtsgrundlagen für die '"-^Anwendung 540 . .Nonnen und Regelwerke 540Allgemeine bauaufsichtliche 12Zulassung (abZ) 541

Zustimmung im Einzelfall (ZiE) . . . 541An Wendungsbeispiel Verstärkungeiner Hyparschale 544Beschreibung des Bauwerks 544Statische Analyse undVerstärkungsbedarf .o. 545Bemessung der Verstärkung 546Ausführung der Verstärkungs-arbeiten 547An Wendungsbeispiel Verstärkungeiner Tonnenschale 548Beschreibung des Bauwerks 548Statische Analyse undVerstärkungsaufgabe 548Bemessung der Verstärkung 549Ausführung der Verstärkung 550

Vergleich mit alternativenVerstärkungsmethoden 55 IAllgemeines 551Spritzbeton 551Geklebte Bewehrungen 552Externe Vorspannung 553Technischer Vergleich 553Wirtschaftlicher Vergleich 556

Zusammenfassung 558Gegenwärtige Situation 558Ausblick 559Weiterführende Literatur 559Ansprechpartner 559

Danksagung 560

Literatur 560

Stichwortverzeichnis 567