Ressourcenschonende Reduktion von Bewehrungsstahl in Hochbaudecken

Stahlbetondeckenplatten dominieren in den Tragwerken von Hoch- und Industriebauten den Massenverbrauch. Sind Deckenplatten im Grundrissdurch aussteifende Bauteile (Kerne, Wände) in Ihrer (Schwind-)Verkürzung behindert, stellt sich die Frage nach einer geeigneten rissbreitenbeschränkenden Zwangbewehrung. Die Überlagerung von Last-und Zwangschnittgrößen ist komplex und kann nur mit Hilfe von physikalisch nichtlinearen FEM-Berechnungen wirklichkeitsnah erfasst werden. In der Praxis wird deshalb ganz überwiegend so vorgegangen, dass einerseits mit Rechenprogrammen die erforderliche Bewehrung unter Last und zusätzlich in einer Handrechnung die Mindestbewehrung für zentrischen Zwang ermittelt wird. An jeder Stelle wird dann in der oberen und der unteren Bewehrungslage der größere der beiden ermittelten Bewehrungsquerschnitte eingelegt. Eine Folge davon ist, dass unnötig große Bewehrungsmengen - zudem oft an falscher Stelle -zur Beherrschung des Zwangs in Hochbaudecken eingebaut werden.

Tatsächlich sorgt die Biegerissbildung bei vorhandener Längskraft aber für einen ganz erheblichen Abbau des Zwangs. Bei indirekten Einwirkungen ist es grundsätzlich nicht sinnvoll, eine Bemessung für

diejenigen Schnittgrößen vorzunehmen, die sich unter Zugrundelegung des ungerissenen Zustandes I ergeben. Eine steifigkeitsorientierte, nichtlineare Berechnung unter Berücksichtigung der Rissbildung liefert dagegen wirklichkeitsnahe Ergebnisse.

Das im Rahmen dieses Forschungsprojektes ausgearbeitete Näherungsverfahren orientiert sich an dem in den Normen implementierten risskraftbasierenden Berechnungsansatz und ermöglicht mit ausreichender

Genauigkeit die Bestimmung der Zwangbeanspruchung infolge einer behinderten Schwindverkürzung für einachsig gespannte Stahlbetondeckenplatten mit feldweise beliebigen Stützweiten unter einer