Ermüdung von Längsbewehrung, Schubbewehrung und Spannstahl

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SIA 262 Bemessung > Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit > Nachweise gegen Ermüdung

Ermüdung von Längsbewehrung, Schubbewehrung und Spannstahl
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Der Ermüdungsnachweis wird nach SIA 262, Ziffer 4.3.8, 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 Ziffer 4.3.8.1.7 auf der Grundlage eines Fach­werk­modells mit der Druck­streben­neigung tan αfat = √ tan α ≤ 1 berechnet. Dabei ist α 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.

 

Der Nachweis erfolgt für die Dauerfestigkeit nach Ziffer 4.3.8.2.3, Gleichung (86):

Δσsd(Qfat) ≤ Δσsd,D

(86)

mit

Δσsd,D ≅ 0,8·Δσsd,fat

(86)

Δσsd(Qfat) Spannungsdifferenz für Ermüdungseinwirkung Qfat.
Δσsd,fat Bemessungswert der Ermüdungsfestigkeit nach Tabelle 13.

 

Zur Berücksichtigung des unterschiedlichen Verbundverhaltens von Betonstahl und Spannstahl werden die Spannungen im Betonstahl bei Spanngliedern im Verbund mit dem Faktor kξ nach Gleichung (81) erhöht.

Die Werte für Δσsd,fat und kξ werden vom Benutzer im Querschnittsdialog vorgegeben.

 

Berechnungsmethode

Als vorhandene Längsbewehrung wird das Maximum aus Robustheits‑, Riss- und Biege­beweh­rung an­genom­men. Falls damit die Bean­spruchung aus der Ermüdungseinwirkung 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. Durch Multiplikation mit dem Beiwert kξ wird die Spannungsschwingbreite Δσsd erhalten. Wenn diese bei Längs- oder Schub­bewehrung die zulässige Spannungs­schwing­breite nach Gleichung (86) 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 für den Nachweis maßgebliche, gegebenen­falls erhöhte Bewehrung wird im Nach­weis­pro­to­koll ausgegeben und für die graphische Darstellung ge­speichert.