Kriechen und Schwinden

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EN 1992-1-1 Bemessung > Vorgespannte Tragwerke

Kriechen und Schwinden

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Die Berücksichtigung des Kriechens und Schwindens erfolgt ebenso wie bei der Vorspannung durch einen ent­sprech­enden Lastfall (Lastart Kriechen und Schwinden) in der FEM-Berechnung. Dabei ist neben dem kriech­er­zeugen­den Dauer­last­fall anzugeben, ob die Schnitt­kraft­um­lagerung zwi­schen Beton und Spann­stahl berück­sichtigt werden soll. Diese Option ist nur bei im Verbund liegenden Spann­gliedern sinnvoll.

Die Eingabe der maßgeblichen Kriech- und Schwindbeiwerte für die Berechnung des Lastfalls Kriechen und Schwinden erfolgt im Quer­schnitts­dialog. Alternativ können dort die Beiwerte gemäß Kapitel 3.1.4 mit Anhang B berechnet werden.

 

Querschnittsdialog - Kriechbeiwerte gemäß EN 1992‑1‑1, Kapitel 3.1.4

 

Berechnungsgrundlage für die im Programm verwendeten Ansätze zur Erfassung von Beton­kriechen und Schwinden ist ein zeit­ab­hängiges Spannungs-Dehnungs-Gesetz nach Trost.

Formel zur Berechnung der Betonspannung σb(t) aus Kriechen und Schwinden zum Zeitpunkt t

Hierin bedeuten:

σb(t) Betonspannung aus Kriechen und Schwinden zum Zeitpunkt t.
Eb E-Modul des Betons.
ρ Relaxationskennwert nach Trost für den Zeitpunkt t (i.d.R. ρ = 0,80).
φ Kriechzahl für den Zeitpunkt t.
εb(t) Betondehnung aus Kriechen und Schwinden zum Zeitpunkt t.
εb,0 Betondehnung aus kriecherzeugenden Dauerlasten.
εb,s Betondehnung aus Schwinden.

Unter Beachtung dieser Beziehungen werden eine zeitabhängige Gesamt­steifig­keits­matrix und zugehörige Last­vektoren aufgebaut, aus denen sich die Schnittgrößen und Verformungen des Betons ergeben. Sofern im Lastfall gewählt, werden im Weiteren die resultierenden Span­nungs­ände­rungen im Spann­stahl ermittelt. Ein eventueller Einfluss aus der Relaxation des Spann­stahls bleibt dabei un­be­rück­sich­tigt. Nach Zilch/Rogge (2002, S. 256) lässt sich dieser getrennt be­rechnen (s. nächster Abschnitt) und mit den Änderungen aus Kriechen und Schwinden zu den ge­samten zeit­ab­hängigen Spann­kraft­ver­lusten zusammenfassen:

Δσp,csr = Δσpr + Ep · Δεcpt

mit

Δσpr Spannkraftverlust aus Relaxation des Spannstahls.
Δεcpt Dehnungsänderung des Betons aus Kriechen und Schwinden.
Ep E-Modul des Spannstahls.