Optimierte Übergreifungsstöße von Betonstahl unterschiedlicher Güte beim Bauen im Bestand
Beim Bauen im Bestand werden im Tragwerksbau häufig neue Stahlbetonbauteile kraftschlüssig an bestehene Strukturen angeschlossen. Dies wird bei Ortbeton-bauteilen günstig mit dem Übergreifungsstoss realisiert.Erst seit 1972 sind Betonrippenstähle in der einschlägigen Bemessungsnorm DIN 1045 geregelt. Zuvor wurden überwiegend glatte Stähle BSt I mit geringer Streckgrenze verwendet. Übergreifungsstöße waren bei Glattstahl nur mit Endhaken möglich. Während für Stähle gleicher Art und Güte Konstruktionsregeln zur Ausbildung des Übergreifungsstoßes vorliegen, ist dies für kombinierte Stöße von Glatt- und Rippenstählen mit unterschiedlichen Streckgrenzen nicht der Fall.Da in der Praxis deshalb oft improvisierte "Vor-Ort-Lösungen" ausgeführt werden, sollen im Rahmen dieses Forschungsvorhabens, auf Grundlage von Versuchsreihen, differenzierte Bewehrungsregeln erarbeitet werden, die sichere und gleichzeitig wirtschaftliche Lösungen für kombinierte Übergreifungsstöße ermöglichen. Örtliche Verhältnisse und Wirtschaftlichkeit verlangen nach kleinstmöglichen Übergreifungs-längen. Neben dem Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT) kann ebenso die Rissbreite im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG) bemessungsmaß-gebend sein.Zur Klärung des Tragverhaltens von kombinierten Bewehrungsstößen glatt/gerippt sollen systematische Versuchsreihen ausgewertet werden und für alle Parameter-konstellationen soll ein Ingeniermodell die Tragwirkung zuverlässig beschreiben.Zunächst ist in Projektphase I geplant, anhand von Referenzversuchen das Trag-verhalten von Übergreifungsstößen nur aus Glatt- oder nur aus Rippenstahl zu studieren. Sodann soll ein grundlegendes Verständnis für die Tragwirkung kombi-nierter Übergreifungsstöße gewonnen werden (Projektphase II) und anschließend sollen in der Projektphase III repräsentative Kombinationen in Wiederholungs-versuchen getestet werden, um eine statistische Auswertung zu ermöglichen.Auf dieser Grundlage sollen sicherheitstheoretisch abgesicherte Konstruktionsregeln für jede in der Praxis vorkommende Kombination von Stabdurchmessern, Betongüten und Verbundbedingungen erarbeitet werden, die bei Kombi-Stößen gleichwertig zu Regeln des EC2 für den Neubaufall angewendet werden können.
Stand der Bearbeitung (Februar 2013)
Seit Projektbeginn wurden bis heute folgende Arbeiten am Projekt durchgeführt:
- Auswertung einer umfangreichen Literaturrecherche zu den Grundsätzen der Berechnung von Übergreifungsstößen unter Einbeziehung der historischen Entwicklung im Deutschen Stahlbetonbau und dem unterschiedlichen Verbundverhalten von glatten und gerippten Stählen
- Durchführung und Auswertung von Tastversuchen (Vier-Punkt-Biegeversuche) zur Ermittlung der Tragfähigkeit kombinierter Übergreifungsstöße unter Verwendung glatter Rundstähle S235 und gerippten Betonstählen B500B
- Durchführung von Vergleichsberechnungen und Ausarbeitung von ersten Empfehlungen zur überschlägigen Bemessung kombinierter Stöße
Finanzierung
Das Forschungsvorhaben wird mit Mitteln der Forschungsinitiative „Zukunft Bau“ des Bundesinstituts für Bau- Stadt- und Raumforschung gefördert
Beratergruppe
Herr Professor Dr.-Ing. Steffen Marx, Leibniz-Universität Hanover
Herr Dr.-Ing. Frank Fingerloos, Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.V. (DBV)
Herr Professor Dr.-Ing. Martin Empelmann, Technische Universität Braunschweig