Ermüdung von Beton unter Druckbeanspruchung

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Ermüdung von Beton unter Druckbeanspruchung
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Der Ermüdungsnachweis für Beton unter Druckbeanspruchung erfolgt für Biegung und Längs­kraft am gerissenen Querschnitt. Dabei wird die endgültige Längs­be­weh­rung einschließlich einer evtl. Erhöhung aus dem Ermüdungsnachweis für Betonstahl berück­sichtigt. Bei Straßen­brücken braucht der Nachweis gemäß II‑4.3.7.1 (102), Buchstabe (g), nicht geführt zu werden, wenn im Gebrauchszustand die Betondruckspannung gemäß II‑4.4.1.2 (103)P auf 0,6 fck begrenzt wird. Druckstreben von quer­kraft­bean­spruchten Bauteilen werden nicht untersucht.

 

Vereinfachter Nachweis

Der Nachweis gilt nach II‑4.3.7.4 (101)P als erbracht, wenn FB 102 Gl. (4.188) bzw. DIN 1045‑1 Gl. (123) eingehalten wird.

Gleichung 4.188 nach DIN FB 102

 

für Beton bis C50/60 oder LC50/55

(4.188)

Gleichung 123 nach DIN 1045‑1

 

für Beton ab C55/67 oder LC55/60

(123)

mit

max |σcd|, min |σcd| Bemessungswerte der maximalen und minimalen Beton­druck­spannung unter der häufigen Einwirkungs­kombination. Im Fall von Zug­spannungen ist min |σcd| zu Null an­zu­nehmen.
fcd,fat Bemessungswert der Beton­druck­festig­keit vor Beginn der zyk­lischen Belastung. Dieser Wert wird im Quer­schnitts­dialog vor­ge­geben.

 

Nachweis über schadensäquivalente Betondruckspannungen

Der Nachweis gilt für Eisenbahnbrücken nach FB 102, Abschnitt A.106.3.2, als erbracht, wenn Gl. (A.106.12) erfüllt ist:

Gleichung A.106.12 nach DIN FB 102

(A.106.12)

mit

Requ 

= min | σcd,equ | / max | σcd,equ |

Ecd,max,equ 

= γEd,fat⋅max | σcd,equ | / fcd,fat

 

Dabei ist max | σcd,equ | bzw. min | σcd,equ | die obere bzw. untere Druckspannung der schadens­äquivalenten Spannungs­schwingbreite mit N = 106 Zyklen.

 

Die obere und untere Spannung der schadensäquivalenten Schwingbreite soll nach Gleichung (A.106.13) ermittelt werden.

max| σcd,equ | 

min| σcd,equ | 

= | σc,perm | + λc (max| σc,71 | ‑ | σc,perm |)

= | σc,perm | ‑ λc (| σc,perm | ‑ min| σc,71 |)

(A.106.13)

Dabei ist

| σc,perm | 

die betragsmäßige Druckspannung unter der Ermüdungs­kombination ohne Lastmodell 71.

max| σc,71 |, 
min| σc,71 | 

die betragsmäßig größte bzw. kleinste Druckspannung unter der Ermüdungs­kombination einschließlich des dynamischen Faktors Φ2 nach DIN FB 101.

λc

der Korrekturfaktor zur Berechnung der durch Lastmodell 71 hervorgerufenen Spannungen.