Zuverlässigkeitsanalyse für biegebeanspruchte Textilbetonbauteile

Abstract

Zur Realisierung der bisherigen Bauprojekte mit textiler Bewehrung wurden Zustimmungen im Einzelfall (ZiE) und allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (abZ) benötigt, wofür ausführliche, kosten‐ sowie zeitintensive Tragfähigkeits‐ und Gebrauchstauglichkeitsuntersuchungen durchgeführt werden mussten. Dabei waren vor allem Untersuchungen zur Biegetragfähigkeit notwendig. Damit in Zukunft die Anzahl der Versuche deutlich reduziert werden kann, ist ein praxistaugliches Biegebemessungsmodell erforderlich. Neben der Anwenderfreundlichkeit sollen diese Biegebemessungsmodelle alle Anforderungen an die Zuverlässigkeit erfüllen, damit die Tragwerke das von der Gesellschaft und den Nutzern geforderte Sicherheitsniveau erreichen. Durch probabilistische Berechnungen sind in Abhängigkeit von der Qualität der verfügbaren stochastischen Modelle für die Eingangsparameter quantitative Aussagen zur Versagenswahrscheinlichkeit möglich. Damit eine allgemeine Aussage zur Zuverlässigkeit von biegebeanspruchten Betonbauteilen mit textiler Bewehrung möglich ist, sind die verschiedenen Einflussparameter, wie z. B. statische Nutzhöhe d, Textilbruchspannung ft oder Betondruckfestigkeit fc, innerhalb des praktischen Anwendungsbereichs zu variieren. Als Resultat dieser Betrachtungen kann ein für den praktischen Anwendungsbereich gültiger Teilsicherheitsbeiwert γT für eine textile Bewehrung in biegebeanspruchten Betonbauteilen angegeben werden, der das geforderte Sicherheitsniveau erreicht. In diesem Beitrag werden die probabilistischen Berechnungen vorgestellt und ein Teilsicherheitsbeiwert γT für die textile Bewehrung vorgeschlagen.

Bewertung neuer Betonrezepturen anhand der Druckfestigkeit und der Treibhausgasreduzierung im Herstellprozess

“…Dieses Bewehrungsmaterial hat im Vergleich zur Carbonfaser einen deutlich geringeren GWP‐Wert [42]. Folglich können besonders umweltfreundliche und ausreichend sichere [43, 44] bewehrte Betonbauteile realisiert werden, wenn alternative Betonrezepturen in Verbindung mit alternativen nichtmetallischen Fasern eingesetzt werden. Eine Bemessung ist ebenfalls mit den vorhandenen Modellen möglich.…”

“…Dieses Bewehrungsmaterial hat im Vergleich zur Carbonfaser einen deutlich geringeren GWP-Wert[42]. Folglich können besonders umweltfreundliche und ausreichend sichere[43,44] bewehrte Betonbauteile realisiert werden, wenn alternative Betonrezepturen in Verbindung mit alternativen nichtmetallischen Fasern eingesetzt werden. Eine Bemessung ist ebenfalls mit den vorhandenen Modellen möglich.Die schlechte Ökobilanz von Beton mit der herkömmlichen Stahlbewehrung und die zunehmende Ressourcenknappheit von natürlichem Sand und Kies erfordern ein Umdenken der Bauindustrie hin zu kreislauffähigen Materialien und deren Akzeptanz seitens der Planer und Auftraggeber.…”

Biegebemessungsmodell mit einer geschlossenen und iterativen Lösung für Textilbetonbauteile

“…Soweit möglich, wird dabei idealerweise auf die in EN 1990 angegebenen Sicherheitselemente zurückgegriffen. Die für die textile Bewehrung benötigten Teilsicherheitsbeiwerte werden durch probabilistische Betrachtungen ermittelt, die in vorgestellt werden.…”

“…Für die Teilsicherheitsbeiwerte sind probabilistische Berechnungen notwendig, diese wurden in durchgeführt. Die Abminderungsfaktoren infolge Dauerstands können entnommen werden.…”

Carbonstäbe im Bauwesen

“…Carbonbeton hat sich heutzutage in einigen Bereichen des Bauwesens zu einer Alternative zum Stahlbeton entwickelt. Besonders bei der Verwendung von Carbonmatten liegen für Verstärkung und Neubau bereits umfassende Forschungsergebnisse, unter anderem [2–7], und Praxisprojekte vor. Leider trifft dies in diesem Maße auf Bauteile mit Carbonstabbewehrung nicht zu.…”