Konstruieren im Stahlbetonbau 1: Grundlagen mit Anwendungen im Hochbau

3 Festigkeit und Verformungsverhalten von Stahlbetonbauteilen (S. 92-93)

Die Tragfähigkeit eines Stahlbetonbauteiles ergibt sich aus dem Zusammenwirken der Baustoffe Beton und Stahl. Es ist so zu konstruieren, dass es den Beanspruchungen gemäß Kapitel 2 sicher widerstehen kann.

In diesem Kapitel werden allgemein die Werkstoffeigenschaften von Beton und Stahl sowie ihre Verbundwirkung betrachtet. Dazu zählen insbesondere das Festigkeits- und Verformungsverhalten.

In der DIN 1045-1 sind die im Stahlbetonbau einzuhaltenden Materialkennwerte festgelegt. Sie sind ein Ergebnis aus der Auswertung empirischer Versuche und sind Grundlage für das in dem Kapitel 4 behandelte Bemessungskonzept zur Bestimmung des Tragwiderstands eines Stahlbetonquerschnittes. Die heute im Stahlbetonbau vorwiegend verwendeten Baustoffe sind der Normalbeton der Güten C12/15 bis C50/60 und der Betonstahl BSt 500/550. Deshalb konzentrierten sich die nachfolgenden Eräuterungen darauf.

Die Ausführungen sind aber aus gutem Grund allgemeiner gehalten: Ein immer weiter wachsender Anteil des Umsatzes im Baugewerbe wird heute mit dem Bauen im Bestand erzielt. Umbaumaßnahmen an bestehenden Bauwerken beinhalten oft anspruchsvolle Aufgaben des Ingenieurbaus. Sie werden erforderlich, wenn während der Lebensdauer des Bauwerkes Nutzungsänderungen, veränderte Nutzungsgewohnheiten oder energetische Ertüchtigungen in einer zu verändenden Konstruktion zu berücksichtigen sind. So können aus Lagern Verkaufs- oder Büroräume werden, Wohngebäude werden entkernt, Brückenbauwerke erhalten veränderte Verkehrslasten. Entsprechend vielfältig sind die entsprechenden Planungs- und Bauleistungen: Gegebenenfalls sind tragende Wände zu entfernen oder zu versetzen. Neue Wand- und Deckendurchbrüche entstehen. Unterzüge, Stützen und Fundamente erhalten nach dem Umbau veränderte Belastungen. Zu Beginn von Umbauten steht die Untersuchung von Tragverhalten und Tragfähigkeit der Gebäudesubstanz. Selbstverständlich sind dabei die damals verwendeten Baustoffe zu berücksichtigen. Vor 50 Jahren wurden andere Beton- und Betonstahlgüten verwendet als heute. Darüber hinaus sind Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten durchzuführen, um die bestehenden Bauwerke dauerhaft zu sichern und in guter Qualität zu erhalten. Auch hier sind ggf. andere als die heute gebräuchlichen Materialkennwerte zu berücksichtigen.

3.1 Beton

Im Rahmen dieses Buches wird die Konstruktion von Stahlbetonbauteilen und mit ihren Nachweisen in den Grenzzuständen von Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit behandelt. Die Herstellung und Güteüberwachung von Beton ist nicht Gegenstand der Ausführungen. Es wird davon ausgegangen, dass die auf der Baustelle benötigte Betonqualität entweder vor Ort hergestellt werden kann oder von Transportbetonfirmen auf die Baustelle geliefert wird. Deshalb sind im folgenden Abschnitt 3.1.1 nur in Ansätzen einige betontechnologische Zusammenhänge wiedergegeben. Für eine vertiefende Betrachtung wird auf einschlägige Literatur verwiesen.