Fasern ersetzen Bewehrung – Schnellbau mit faserbewehrten Halbfertigteilen

Konventionell bewehren ist aufwendig und zeitintensiv. Bei Stahlfaserbeton entfällt dieser Prozessschritt. Jedoch werden Fasern in der Regel nicht als alleinige statische Bewehrung genutzt, sondern aufgrund der üblicherweise geringeren Zugtragwirkung in Kombination mit herkömmlicher Stabstahlbewehrung. Bei sehr hohen Fasergehalten und dann verfestigendem Materialverhalten ist Stahlfaserbeton allerdings in der Lage auch ohne zusätzliche Bewehrung den statisch erforderlichen Lastabtrag zu übernehmen [1]. Die Betonage sollte dann in dünnen Schichten und im Fertigteilwerk erfolgen. In plattenartigen Bauteilen
verteilen sich Stahlfasern vorwiegend in zwei Richtungen, so dass Halbfertigteile (HFT) mit überkritischem Fasergehalt von ca. 140 kg/m³
ein vollflächiges Bewehrungsnetz ersetzen können. HFT-Platten mit einer Dicke von 10 cm und einer experimentell nachgewiesenen, zentrischen Zugfestigkeit von 3 N/mm² weisen dabei rechnerisch die gleiche Tragfäh-igkeit wie kreuzweise verlegte, klassische Bewehrung (fyk = 500 N/mm²)
mit ca. 6 cm²/m je Richtung auf. Die Umsetzbarkeit wird experimentell für zentrisch belastete Einzelfundamente mit einer Geometrie von l×b×h=1,1×1,1×0,3 m³ gezeigt. Das HFT aus Stahlfaserbeton dient hierbei als untere Biegezugbewehrung. Als Referenz dient ein mit Ø8-9 = 5,6 cm²/m je Richtung stabstahlbewehrtes Fundament. Das stahlfaserbewehrte HFT-Fundament erreicht eine Tragkraft von 1440 kN, während das stahlbetonbewehrte eine ca. 175 kN geringere besitzt (Abb.). Nachweise der Biegezugkraft als auch der Rissbreitenbeschränkung nach DIN EN 1992-1-1 sind für beide Varianten mit etwa gleichem Sicherheitsniveau erfüllt. Das mit dem HFT hergestellte Fundament stellt somit eine Alternative zum konventionell bewehrten Fundament dar. Mit dem Wegfall der Herstellung des Bewehrungskorbs und dem Verzicht auf eine Sauberkeitsschicht vor Ort kann ein Fundament mit HFT deutlich schneller, ressourceneffizienter und kostengünstiger hergestellt werden [2].

Literatur / References
[1] Look, K.; Landler, J.; Mark, P.; Fischer, O.: Fasermengen und Leistungsklassen. Beton- und Stahlbetonbau 116(S1), S. 13-23, 2021.
[2] Forman, P.; Glock, C.; Mark, P.: Schnelles Bauen – Motivation, Historie und Konzepte. Beton- und Stahlbetonbau 116(S2), S. 2-11, 2021.

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