Teil 2: Bemessung und Konstruktion

Die neue DAfStb-Richtlinie UHFB

Der Teil Bemessung und Konstruktion der DAfStb-Richtlinie UHFB folgt dem Aufbau von DIN EN 1992-1-1. Die Nachweisverfahren basieren auf den Bemessungsgrundlagen für Stahlbeton und Spannbeton und berücksichtigen – wo notwendig – die besonderen mechanischen Eigenschaften und die hohe Dauerhaftigkeit von UHFB. Anpassungen und Ergänzungen waren beispielsweise bei der Spannungs-Dehnungs-Beziehung, Kriechen und Schwinden, der erforderlichen Betondeckung und der Rissbreitenbegrenzung erforderlich. Erweiterungen wurden zudem vorgenommen, um den Beitrag der Fasern in den Bemessungsgleichungen zu berücksichtigen. Die Wirksamkeit der Faserbewehrung wird dabei durch die zentrische Nachrisszugfestigkeit, die der nominellen axialen Betonzugfestigkeit im gerissenen Zustand entspricht, beschrieben. Diese Kenngröße wird aus den Ergebnissen von 3-Punkt-Biegeversuchen an gekerbten Balken abgeleitet.

Um ausreichende Robustheit sicherzustellen, wird für Bauteile aus UHFB ein Mindestwert der zentrischen Nachrisszugfestigkeit gefordert, der abhängig von der Betondruckfestigkeit festgelegt wird. Im Ergebnis können nach der Richtlinie sowohl rein faserbewehrte als auch mit konventioneller Bewehrung und Fasern gemischt bewehrte Konstruktionen ausgeführt werden.

Der Bemessungswert der zentrischen Nachrisszugfestigkeit fcftd geht unmittelbar in die verschiedenen Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit als Rechengröße ein. Das Bild veranschaulicht dies am Beispiel der Bemessung für Biegung. Der Faserbeitrag wird durch einen Spannungsblock in der Zugzone beschrieben. Die Spannungs-Dehnungs-Beziehung unter Druckbeanspruchung wird für UHFB als näherungsweise linear-elastisch angesetzt und führt im Bild zu einer geradlinigen Spannungsverteilung in der Druckzone. Zur Berücksichtigung der Interaktion von Stabstahl und Faserbewehrung wird zudem die Stabstahlzugkraft Fsd mit einer modifizierten Spannungs-Dehnungs-Beziehung des Betonstahls ermittelt (hier nicht dargestellt).

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