Beton-Kalender 2013: Lebensdauer und Instandsetzung-Behalter
Konrad Bergmeister · Frank Fingerloos · Johann-Dietrich Wörner
aug 2014. · John Wiley & Sons
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Die Tragwerkplanung dient gewöhnlich der Planung und Bemessung von standsicheren und gebrauchstauglichen Tragwerken nach den gültigen Normen und Regelwerken, wobei die Verpflichtung gemäß HOAI die Wirtschaftlichkeit für die geplante Nutzungszeit mit einschließt.
Die Standsicherheit von Betontragwerken auch gegen zeitabhängige Komponenten von Beanspruchungen wird bislang in Form des gleichen Performance-Konzeptes - also mit abgesicherten Stoffgesetzen einerseits und quantifizierten Beanspruchungen andererseits, und auf probabilistischer Grundlage - als "Dauerhaftigkeit" nachgewiesen. Dabei bleiben manche verwendete Kenngrößen, wie z. B. der Wasserzementwert oder die Betondeckung, deskriptiv und sind für Planer nicht transparent.
Unter dem Schwerpunktthema "Lebensdauer und Instandsetzung" wird daher im neuen Beton-Kalender der "Lebensdauerorientierte Entwurf" vorgestellt, der neben der Tragfähigkeit die veränderten Einwirkungen sowie zeitabhängigen Materialeigenschaften und (fortschreitenden) Schädigungen genauso berücksichtigt wie die Differenzierung nach der geplanten Nutzungsdauer, also z. B. Verwertbarkeit anstelle von Langzeitbeständigkeit. Ziel ist die Begrenzung oder Vermeidung von bautechnischen Folgekosten.
Die Anwendung solcher Entwurfsmethoden ist auch für die Bestimmung der Restlebensdauer von Bestandsbauwerken sinnvoll, weshalb die Planung und die Maßnahmen der Instandsetzung und Ertüchtigung von Stahlbetontragwerken in weiteren Kapiteln dargestellt werden.
Die "Heißbemessung" für den Brandfall kann am einfachsten durch die Klassifizierung der Feuerwiderstandsklassen nach Konstruktionsregeln aus Tabellen (Stufe-1-Verfahren) durchgeführt werden. Vor diesem Hintergrund wird eine zusammenfassende Darstellung der wichtigsten bzw. gebräuchlichsten Bemessungstabellen aus DIN EN 1992-1-2 mit NA und aus DIN 4102-4/ DIN 4102-22 mit Beispielen gegeben. Im Eurocode 2 sind Tabellen zur Klassifizierung der Feuerwiderstandsklassen für einige tragende Stahlbeton- und Spannbetonbauteile angegeben. Für viele bewährte Regelungen für weitere Bauteile und Bekleidungen sind die Tabellen aus DIN 4102-4 weiterhin geeignet. Diese sind, auf den Eurocode 2 angepasst, hier integriert. Hierzu soll in Deutschland eine entsprechende "Restnorm" DIN 4102-4 erscheinen, die alle Tabellen und Regelungen enthält, die im Eurocode 2 fehlen.
Die Standsicherheit von Betontragwerken auch gegen zeitabhängige Komponenten von Beanspruchungen wird bislang in Form des gleichen Performance-Konzeptes - also mit abgesicherten Stoffgesetzen einerseits und quantifizierten Beanspruchungen andererseits, und auf probabilistischer Grundlage - als "Dauerhaftigkeit" nachgewiesen. Dabei bleiben manche verwendete Kenngrößen, wie z. B. der Wasserzementwert oder die Betondeckung, deskriptiv und sind für Planer nicht transparent.
Unter dem Schwerpunktthema "Lebensdauer und Instandsetzung" wird daher im neuen Beton-Kalender der "Lebensdauerorientierte Entwurf" vorgestellt, der neben der Tragfähigkeit die veränderten Einwirkungen sowie zeitabhängigen Materialeigenschaften und (fortschreitenden) Schädigungen genauso berücksichtigt wie die Differenzierung nach der geplanten Nutzungsdauer, also z. B. Verwertbarkeit anstelle von Langzeitbeständigkeit. Ziel ist die Begrenzung oder Vermeidung von bautechnischen Folgekosten.
Die Anwendung solcher Entwurfsmethoden ist auch für die Bestimmung der Restlebensdauer von Bestandsbauwerken sinnvoll, weshalb die Planung und die Maßnahmen der Instandsetzung und Ertüchtigung von Stahlbetontragwerken in weiteren Kapiteln dargestellt werden.
Die "Heißbemessung" für den Brandfall kann am einfachsten durch die Klassifizierung der Feuerwiderstandsklassen nach Konstruktionsregeln aus Tabellen (Stufe-1-Verfahren) durchgeführt werden. Vor diesem Hintergrund wird eine zusammenfassende Darstellung der wichtigsten bzw. gebräuchlichsten Bemessungstabellen aus DIN EN 1992-1-2 mit NA und aus DIN 4102-4/ DIN 4102-22 mit Beispielen gegeben. Im Eurocode 2 sind Tabellen zur Klassifizierung der Feuerwiderstandsklassen für einige tragende Stahlbeton- und Spannbetonbauteile angegeben. Für viele bewährte Regelungen für weitere Bauteile und Bekleidungen sind die Tabellen aus DIN 4102-4 weiterhin geeignet. Diese sind, auf den Eurocode 2 angepasst, hier integriert. Hierzu soll in Deutschland eine entsprechende "Restnorm" DIN 4102-4 erscheinen, die alle Tabellen und Regelungen enthält, die im Eurocode 2 fehlen.
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O autoru
Die Herausgeber:
Professor Dipl.-Ing. DDr. Dr.-Ing. E. h. Konrad Bergmeister ist Universitätsprofessor am Institut für Konstruktiven Ingenieurbau der Universität für Bodenkultur in Wien und führt seit 1990 ein Ingenieurbüro. Darüber hinaus ist er Chefredakteur der Zeitschrift "Beton- und Stahlbetonbau" des Verlages Ernst & Sohn.
Professor Dr.-Ing. Dr. h. c. Johann-Dietrich Wörner ist seit 1995 Professor für Statik an der Technischen Universität Darmstadt und war bis 2007 Präsident seiner Universität. Im Jahre 1994 gründete er das Ingenieurbüro Wörner und Partner, Darmstadt. Seit 2007 ist er Vorsitzender des Vorstands des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).
Dr.-Ing. Frank Fingerloos ist seit 2000 beim Deutschen Beton- und Bautechnik-Verein E. V. (DBV) und verantwortet dort den Bereich Bautechnik. Seit 2008 hat er einen Lehrauftrag für Massivbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Im Normenausschuss Bauwesen im DIN (NABau) engagiert er sich u. a. zu DIN 1045 und Eurocode 2.
Die Wahl der Autoren für den Beton-Kalender ist durch konsequente Praxisnähe bestimmt.
Professor Dipl.-Ing. DDr. Dr.-Ing. E. h. Konrad Bergmeister ist Universitätsprofessor am Institut für Konstruktiven Ingenieurbau der Universität für Bodenkultur in Wien und führt seit 1990 ein Ingenieurbüro. Darüber hinaus ist er Chefredakteur der Zeitschrift "Beton- und Stahlbetonbau" des Verlages Ernst & Sohn.
Professor Dr.-Ing. Dr. h. c. Johann-Dietrich Wörner ist seit 1995 Professor für Statik an der Technischen Universität Darmstadt und war bis 2007 Präsident seiner Universität. Im Jahre 1994 gründete er das Ingenieurbüro Wörner und Partner, Darmstadt. Seit 2007 ist er Vorsitzender des Vorstands des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).
Dr.-Ing. Frank Fingerloos ist seit 2000 beim Deutschen Beton- und Bautechnik-Verein E. V. (DBV) und verantwortet dort den Bereich Bautechnik. Seit 2008 hat er einen Lehrauftrag für Massivbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Im Normenausschuss Bauwesen im DIN (NABau) engagiert er sich u. a. zu DIN 1045 und Eurocode 2.
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