Ermüdung von Längsbewehrung, Schubbewehrung und Spannstahl

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EN 1992-1-1 Bemessung > Nachweise gegen Ermüdung

Ermüdung von Längsbewehrung, Schubbewehrung und Spannstahl

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Der Ermüdungsnachweis wird nach EN 1992‑1‑1, Kapitel 6.8, geführt. Die Ermittlung der Stahl­spannungen erfolgt für Längs­bewehrung aus Biegung und Längs­kraft sowie für Spann­stahl in Stäben und Bemessungs­objekten unter Annahme eines gerissenen Beton­quer­schnitts. Für Schub- und Längs­bewehrung aus Querkraft und Torsion werden die Spannungen gemäß 6.8.2 (3) auf der Grundlage eines Fach­werk­modells mit der Druck­streben­neigung tan Θfat = √ tan Θ ≤ 1 nach Gl. (6.65) berechnet. Dabei ist Θ der bei dem zugehörigen Nachweis im Grenzzustand der Tragfähigkeit angesetzte Winkel zwischen Beton­druck­streben und Trägerachse. Spann­stahl­spannungen in Flächen­elementen werden am unge­rissenen Be­tonquer­schnitt ermittelt. Für Spann­glieder ohne Verbund und externe Spann­glie­der wird kein Nachweis geführt.

 

DIN EN 1992‑1‑1:

Die Druckstrebenneigung ist nach Heft 600 des DAfStb, Gl. (H.6‑26), zu ermitteln.

 

Vereinfachter Nachweis

Nach Kapitel 6.8.6 kann ausreichender Widerstand gegen Ermüdung angenommen werden, wenn unter der häufigen Einwirkungs­kombination die Spannungs­schwing­breite für nicht­ge­schweißte Bewehrungs­stäbe 70 MN/m² und für geschweißte Bewehrungs­stäbe 35 MN/m² nicht übersteigt. Die Bedingung nach Kapitel 6.8.6 (3) für Kopplungen in Spann­beton­bau­teilen wird programm­seitig nicht überprüft.

 

DIN EN 1992‑1‑1:

Für geschweißte Bewehrungs­stäbe ist der vereinfachte Nachweis nicht zulässig.

 

Nachweis über schadensäquivalente Schwingbreiten

Der Nachweis gilt nach Kapitel 6.8.5 (3) als erbracht, wenn für Beton­stahl und Spann­stahl Gl. (6.71) erfüllt ist:

γF,fat · Δσs,equ(N*) ≤ ΔσRsk(N*) / γs,fat

(6.71)

mit

γF,fat = 1 gemäß Kapitel 2.4.2.3 und 6.8.4 (1).
γs,fat = 1,15 für Betonstahl und Spannstahl gemäß Kapitel 2.4.2.4.
ΔσRsk(N*) Zulässige charakteristische Spannungsschwingbreite bei N* Lastzyklen gemäß den Wöhlerlinien nach Tab. 6.4N für Spannstahl bzw. Tab. 6.3N für Betonstahl.
Δσs,equ(N*) Schadensäquivalente Schwingbreite bei N* Lastzyklen. Für den Hochbau darf diese näherungs­weise zu Δσs,max an­ge­nommen werden.
Δσs,max Maximale Spannungs­schwing­breite aus der Ermüdungs­kombination.

 

Berechnungsmethode

Als vorhandene Längsbewehrung wird das Maximum aus Robustheits-, Riss- und Biege­beweh­rung an­genom­men. Falls damit die Bean­spruchung aus der Nachweis­kom­bi­na­ti­on im Zustand II nicht aufnehmbar ist, wird mit der vorhandenen Bewehrung und den Nach­weis­schnitt­größen eine erneute Bemes­sung durchgeführt.

Die sich aus dem Dehnungs­zustand im Zustand II bzw. am Fach­werk­modell ergebende maxi­male Spannungs­schwing­breite je Stahl­lage wird für jede Nach­weis­situation getrennt ermittelt. Bei Längsbewehrung wird das unterschiedliche Verbundverhalten von Betonstahl und Spannstahl durch Erhöhung mit dem Beiwert η nach Gl. (6.64) berücksichtigt. Wenn bei Längs- oder Schub­bewehrung die resultierende Schwingbreite die zulässige Spannungs­schwing­breite übersteigt, wird die er­forder­liche Bewehrung solange iterativ erhöht, bis der Nach­weis für alle Situationen erfüllt ist. In den Bemes­sungs­modi Symmetrisch und Druckglied wird die Längs­bewehrung an allen vor­definier­ten Orten eingelegt. Vorge­gebene Ver­hält­nis­se zwischen einzelnen Bewehrungs­lagen bleiben er­halten.

Die zulässigen Spannungsschwingbreiten und der Beiwert η werden vom Benutzer im Quer­schnitts­dialog vor­ge­geben.

Die für den Nachweis maßgebliche, gegebenen­falls erhöhte Bewehrung wird im Nach­weis­pro­to­koll ausgegeben und für die graphische Darstellung ge­speichert.