Begrenzung der Verformung in Biegebauteilen mit nicht-metallischer Bewehrung

In Biegebauteilen mit nichtmetallischer Bewehrung wird der Verformungsnachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG) häufig maßgebend. Dadurch werden die vorhandenen großen Tragfähigkeitspotenziale dieser innovativen Bauweise aus Bemessungssicht nicht vollständig genutzt. Zudem erhält die aktuelle Fassung der DAfStb-Richtlinie „Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung“ nur einen stark vereinfachten Ansatz zur direkten Berechnung der Verformung. Der Planende muss somit auf Verfahren wie beispielsweise der Momenten-Krümmungs-Beziehung oder Finite-Elemente-Methode zurückgreifen, die deutlich aufwendiger sind und zudem eine genaue Kenntnis des Materialverhaltens voraussetzen. Wird außerdem noch eine langandauernde oder zyklische Belastung betrachtet, so gilt es, diese möglichst zielgenau abschätzen zu können. Des Weiteren fehlt bisher eine explizierte Betrachtung des Anwendungsfalles der Kombination von Stäben mit Gitterbewehrung und inwieweit dadurch eine gezieltere Sicherstellung der Verformungsbegrenzung ermöglicht wird.

Zur Betrachtung dieser Fragestellungen wurden experimentelle Untersuchungen an Biegebauteilen (Plattenstreifen und Rechteckbalken) mit unterschiedlichen Bewehrungsarten unter zyklischer Belastung auf Gebrauchslastniveau durchgeführt. Die Nutzung von faseroptischer Messtechnik, appliziert auf der Bewehrung, erlaubt eine tiefergehende Analyse inklusive der Spannungsumverteilung zwischen den Bewehrungslagen und -arten. Hieraus ergeben sich Potentiale hinsichtlich einer optimierten Bemessung sowie Möglichkeiten, die Verformung in Erweiterung der Richtlinie expliziter zu bestimmen.