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Übergreifungslängen von Betonstahlbewehrung – Maßgebende Einflussparameter in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit

  • Die nach dem derzeit für Ingenieurbauwerke der Verkehrsinfrastruktur in Deutschland gültigen Regelwerk DIN EN 1992-2 und DIN EN 1992-2/NA bemessenen erforderlichen Übergreifungslängen für Betonstahl sind im internationalen Vergleich, vor allem bei kleinen lichten Abständen zwischen den gestoßenen Stäben und großen Stabdurchmessern (Ø ≥ 16 mm), mit Abstand am größten. Dies gilt für die unmittelbar benachbarten Länder wie Dänemark, die Niederlande, die Schweiz aber auch beispielsweise die USA. Schäden, die auf die teilweise deutlich geringeren Übergreifungslängen in diesen Ländern zurückzuführen sind, sind nicht bekannt. Die deutschen Regelungen in DIN EN 1992-2/NA sollen nicht nur die Tragfähigkeit sondern auch die Gebrauchstauglichkeit abdecken. Dabei gehen die deutschen Festlegungen bezüglich der Betondeckung auf der sicheren Seite liegend konservativ von c = 1,0 Ø aus. Der günstige Einfluss einer größeren Betondeckung darf nach Eurocode 2 mit dem Faktor α2 berücksichtigt werden. Dieser Faktor ist nach dem deutschen Nationalen Anhang allerdings generell mit α2 = 1,0 anzusetzen, während er nach Eurocode 2 Werte bis 0,7 annehmen kann. Ein weiterer wesentlicher Unterschied ergibt sich in Abhängigkeit von Stoßanteil und Stabdurchmesser aus dem Stoßfaktor α6 bei kleinen lichten Abständen (a < 8 Ø) zwischen den gestoßenen Stäben. Daher stellt sich die Frage nach einer Überprüfung der im internationalen Vergleich sehr konservativen deutschen Regelungen bei Ingenieurbauwerken mit üblicherweise deutlich größeren Betondeckungen als c = 1,0 Ø, da sich alleine bei Anwendung des Faktors α2 um bis zu 30 % kürzere Übergreifungslängen ergeben können. Daraus können unter Umständen ausführungstechnisch und konstruktiv günstigere Bewehrungsanordnungen und teilweise deutliche Kostenreduzierungen infolge des geringeren Materialbedarfs resultieren was sich nicht zuletzt auch hinsichtlich der Schonung von Ressourcen vorteilhaft auswirkt. Am Lehrstuhl Betonbau der TU Dortmund wurden Klein- und Großkörperversuche durchgeführt um insbesondere die Faktoren α2 und α6 systematisch zu überprüfen. Das Gesamtziel des FE-Vorhabens besteht darin, die maßgeblichen Einflussparameter auf das Verhalten der Stöße unter Gebrauchslast und im Bruchzustand zu identifizieren und die Quantifizierung der erforderlichen Übergreifungslängen durch die derzeit gültigen nationalen und ausgewählte internationale Regelwerke zu analysieren.
  • The required lap lengths for reinforcing steel, which are currently governed by DIN EN 1992-2 and DIN EN 1992-2/NA regulations for civil engineering structures in Germany, are by far the largest in international comparison, especially in the case of small clearances between the lapped bars. This applies to the directly neighboring countries such as Denmark, the Netherlands, Switzerland but also, for example, the USA. Damages due to the sometimes significantly shorter overlap lengths in these countries are not known. The German regulations in DIN EN 1992-2/NA should cover not only the load-bearing capacity but also the serviceability. The German specifications regarding concrete cover on the safe side are conservative of c = 1.0 Ø. The favorable influence of a larger concrete cover may be considered according to Eurocode 2 with the factor α2. However, according to the German National Annex, this factor is generally assumed to be α2 = 1.0, while according to Eurocode 2 it can be up to 0.7. Another significant difference results from the factor α6 at small clearances (a < 8 Ø) between the lapped bars, depending on percentage of lapped bars and bar diameter. This raises the question of the need for a review of the German regulations for engineering structures with concretes that are usually much larger than c = 1.0 Ø, since the overlap lengths can be reduced up to 30% only if the factor α2 is used. Under certain circumstances, this may result in design-related and structurally favorable reinforcement arrangements and in some cases significant cost reductions as a result of the lower material requirement. This is also beneficial concerning sustainability. Small and large body tests were carried out at the Chair of Concrete Structures at TU Dortmund to systematically examine the factors α2 and α6 in particular. The overall objective of the FE-project is to identify the relevant influencing parameters on the behaviour overlap joints and to analyse lap length quantification by the current national and selected international guidelines.

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Metadaten
Author:Reinhard Maurer, Matthias Bettin
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-23473
ISBN:978-3-95606-494-4
Subtitle (German):Bericht zum Forschungsprojekt 15.0635/2016/ARB
Title Additional (German):Lap lengths of ribbed reinforcement – decisive influence parameters on the ultimate limit states concerning bearing capacity and serviceability limit states
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau (148)
Publisher:Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG
Place of publication:Bremen
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2020/04/03
Date of first publication:2020/04/14
Publishing institution:Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Contributing corporation:Technische Universität Dortmund. Lehrstuhl Betonbau
Release Date:2020/04/14
Number of pages:60
Institutes:Sonstige
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):License LogoBASt

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