Besonderheit bei Flächentragwerken

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DIN Fachbericht Brückennachweise > Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit > Nachweise gegen Ermüdung

Besonderheit bei Flächentragwerken
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Bei Flächentragwerken kann der Dehnungszustand am gerissenen Betonquerschnitt unter all­ge­meiner Beanspruchung nicht eindeutig ermittelt werden. Die Bemessung erfolgt deshalb ge­trennt für die Bewehrungs­richtungen x und y mit den oben näher erläuterten Bemes­sungs­schnitt­größen nach Wolfensberger/Thürlimann bzw. nach Rüsch. Mit der so er­mittelten Beweh­rung kann die Tragfähigkeit als gesichert angenommen werden.

Bei der Ermittlung der Spannungsschwingbreite für Betonstahl und Beton kann diese Methode im Fall von Drill- oder Scherbeanspruchungen zu unrealistischen Ergebnissen führen, wie am folgenden Beispiel deutlich wird:

Gegeben seien zwei identische Sätze von Plattenschnittgrößen:

Satz

mx [kNm/m]

my [kNm/m]

mxy [kNm/m]

1

300

200

100

2

300

200

100

Daraus folgen nach Wolfensberger/Thürlimann als Bemes­sungs­varianten für die x‑Rich­tung:

Satz

Variante

m [kNm/m]

1

1

mx + |mxy| = 400

 

2

mx ‑ |mxy| = 200

2

1

mx + |mxy| = 400

 

2

mx ‑ |mxy| = 200

Die Drillmomente erzeugen eine Variation der Bemessungsmomente und damit rein rechne­risch eine Spannungs­schwing­breite. Im Ermüdungsnachweis könnte dadurch eine Bewehrungs­erhöhung aufgrund scheinbarer Überbeanspruchung notwendig werden. Bei Bemes­sungs­nor­mal­kräften gilt dies für die Scher­kräfte sinngemäß.

Mit der Benutzerauswahl Bemessungs­varianten ein­schränken im Quer­schnitts­dia­log lässt sich der beschriebene Effekt vermeiden. In diesem Fall werden bei der Ermittlung der Schwing­breite nur noch die korrespondierenden Varianten verglichen, im Beispiel also nur die jeweils ersten und die jeweils zweiten Varianten der beiden Sätze. Bei konstanter Beanspruchung wird somit die Schwingbreite korrekt zu Null ermittelt.

Diese Alternative kann allerdings nicht sicherstellen, dass immer alle denkbaren Span­nungs­schwankungen erfasst werden. Die Ergebnisse sind deshalb mit besonderer Auf­merk­sam­keit zu bewerten. Im ausführlichen Protokoll werden dazu die für den Nachweis maßgeblichen Varianten und Be­mes­sungs­schnitt­größen angegeben.

Bei Ermittlung der Bemessungsschnittgrößen nach Rüsch für schiefwinklige Bewehrung gelten die dargestellten Zusammenhänge entsprechend.

Wenn der Nachweis mit der Einwirkungs­kombination gemäß FB 102, Abschnitt 4.3.7.5 (102) und Anhang 106 erfolgt, werden die Bemessungs­schnittgrößen aus der Summe der nicht-zyklischen und zyklischen Flächenschnittgrößen bestimmt.