Hintergrundinformationen zum Positionspapier des DAfStb zur Umsetzung des Konzepts von leistungsbezogenen Entwurfsverfahren unter Berücksichtigung von DIN EN 206‐1, Anhang J, für dauerhaftigkeitsrelevante Problemstellungen

Abstract

Mit der Einführung des fib Model Code for Service Life Design werden dem bemessenden Ingenieur anerkannte und bewährte Vorhersagemodelle zur Verfügung gestellt, mit denen die Bestimmung der zeitabhängigen Carbonatisierungstiefe bzw. Chlorideindringtiefe bis zur Depassivierung des Betonstahls möglich ist. Unter Einbezug statistischer Kennwerte (z. B. Verteilungstyp, Mittelwert, Standardabweichung) lässt sich eine vollprobabilistische Dauerhaftigkeitsberechnung durchführen, mit der im Rahmen des leistungsbezogenen Entwurfsverfahren nach DIN EN 206‐1, Anhang J, die zeitabhängige Zuverlässigkeit gegenüber Carbonatisierung bzw. Chlorideindringen bestimmbar ist. Rechnerische Untersuchungen zeigen jedoch, dass die vom Bindemittel abhängige, rechnerische Bandbreite der Zuverlässigkeit für jede Expositionsklasse variiert. Der DAfStb empfiehlt nun in einem in diesem Heft ebenfalls abgedruckten Positionspapier expositionsabhängige Mindestzuverlässigkeiten, die bei einer Anwendung von leistungsbezogenen Entwurfsverfahren nach DIN EN 206‐1, Anhang J, nachzuweisen sind. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Hintergrundinformationen zu verwendeten Modellen, Daten und Nachweiskonzepten geliefert.

Modifizierung des RCM‐Tests zur Optimierung der Messpräzision, Versuchsdauer und Wirtschaftlichkeit

“…Die aktuellen Anforderungen beruhen auf deskriptiven Ansätzen, die auf Erfahrungswerten basieren. Bei einem Vergleich der deskriptiven Ansätze mit vollprobabilistischen Dauerhaftigkeitsberechnungen nach dem Model Code for Service Life Design fällt auf, dass die aktuellen normativen Anforderungen nicht alle Einflussparameter des jeweiligen Schadensmechanismus erfassen und dass deshalb der aus der Berechnung resultierende Zuverlässigkeitskorridor groß ist . Gewisse Berechnungsvarianten, die allen deskriptiven normativen Anforderungen genügen, liegen z. T. deutlich unter dem vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton empfohlenen Zuverlässigkeitsniveau .…”

Optimierte Zustandsprognose durch kombinierte Verfahren

“…Die expositionsabhängige Chloridbelastung an der Bauteiloberfläche wurde, abgeleitet aus Erfahrungswerten von vergleichbaren Bauwerken, mit rd. 1,2 M.-%/z veranschlagt [7], vgl. hier auch Tabelle 1.…”

Lebensdauermanagement von Stahlbetonbauwerken

“…Die zu erwartende Chloridbelastung der Geschossdecke an der der Einwirkung ausgesetzten Betonoberfläche kann auf Grundlage von Erfahrungswerten von vergleichbaren Bauwerken zu rd. 2,0 M.-%/z abgeschätzt werden [8], [9]. Eine Bemessung auf den hier maßgebenden Grenzzustand der Tragfähigkeit ist in Ermangelung ausreichend validier- ter Modelle derzeit noch nicht möglich, so dass stellvertretend der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit "Depassivierung der Bewehrung" betrachtet wird.…”

“…Der zeitliche Verlauf der Versagenswahrscheinlichkeit p f und des Zuverlässigkeitsindex β sind in Bild 2 dargestellt. Für den hier betrachteten Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit wird am Ende der Nutzungsdauer in [9] ein Zuverlässigkeitsindex β ≥ 0,5 gefordert. Da die geforderte Zuverlässigkeit in diesem Beispiel deutlich unterschritten wurde, ist in einem nächsten Schritt eine Erhöhung des Chlorideindringwiderstands durch Rezeptoptimierung bzw.…”