Ermittlung von Teilsicherheitsbeiwerten bei Carbonbeton

Abstract

Die Bemessung von Tragwerken erfolgt nach dem semiprobabilistischen Sicherheitskonzept mit der Trennung von Einwirkungs‐ und Widerstandsseite. Dabei werden die Teilsicherheitsbeiwerte für Beton und Betonstahl im Wesentlichen aufgrund umfangreicher Erfahrungswerte festgelegt. Somit wird auch ein allgemein akzeptiertes rechnerisches Zuverlässigkeitsniveau erreicht. Entsprechende Erfahrungswerte liegen für neue Bauarten wie dem Carbonbeton nicht vor. Damit ergibt sich für die Festlegung eines Teilsicherheitsbeiwerts ein Zielkonflikt. Einerseits darf er nicht zu gering sein, damit das erforderliche Zuverlässigkeitsniveau erreicht wird, andererseits aber auch nicht zu hoch, um die Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten. Der Beitrag entwickelt einen methodisch schlüssigen Ansatz zur Ermittlung von Teilsicherheitsbeiwerten für Bauarten, für die nur geringe Erfahrungswerte hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit vorliegen. Vorausgesetzt wird die Kenntnis der statistischen Eigenschaften der Widerstandsseite des zugrunde liegenden Bemessungsmodells. Zur Bestimmung von Teilsicherheitsbeiwerten wird der semiprobabilistische Widerstandswert in Bezug zum probabilistischen Wert nach der First Order Reliability Method (FORM) gesetzt. Als Maßzahl des Zuverlässigkeitsniveaus wird daraus die sog. Zuverlässigkeitsreserve abgeleitet. Die Zuverlässigkeitsreserven der bewährten Stahlbetonbauweise werden schließlich als Bezugswert für den Teilsicherheitsbeiwert der Carbonbewehrung verwendet. Der Ansatz wird am Beispiel der Biegebemessung mit reiner Carbonbewehrung und gemischter Bewehrung veranschaulicht, ist aber grundsätzlich auch auf andere Bemessungssituationen anwendbar.

Biegeverstärkung mit Carbonbeton

“…). Über die Herleitung von Teilsicherheitsbeiwerten, die in den Bemessungsmodellen unabdingbar sind, wird beispielsweise in berichtet. Eine Herleitung für eine geschlossene Lösung der Biegetragfähigkeit wird in vorgestellt.…”