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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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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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