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Das Verifizierungsbeispiel behandelt die Bemessung einer schlanken Pendelstütze aus Schleuderbeton (s. Zulassung Z-15.13-343 [1]) nach dem allgemeinen Verfahren gemäß DIN EN 1992-1-1 Abschnitt 5.8.6. Zusätzlich zu der geometrischen Nichtlinearität des Systems nach Theorie II. Ordnung sind geeignete Spannungs-Dehnungs-Linien mit Kriechauswirkungen für Beton und Stahl in der Bemessung zu berücksichtigen.

Kriechauswirkungen können gemäß DIN EN 1992-1-1 5.8.6 (3) über den Ansatz einer Formänderung bzw. Vorverformung infolge Kriechens, z.B. mit dem Mehrstufenmodell nach Westerberg, oder gemäß 5.8.6 (4) über eine modifizierte Spannungs-Dehnungs-Linie, in der alle Dehnungswerte des Betons mit dem Faktor (1+ φ_ef; φ_ef = effektive Kriechzahl) multipliziert werden, berücksichtigt werden.

Ziel des Beispiels ist es, den Einfluss der beiden Kriechansätze auf die Bemessung der Schleuderbetonstütze zu untersuchen und zu erläutern.

Für die Ermittlung der Tragfähigkeit des Systems werden gemäß DIN EN 1992-1-1 NDP Zu 5.8.6 (3)) Spannungs-Dehnungs-Linien verwendet, die auf Bemessungswerte basieren: f_cd (=f_cm/ γ_C) mit γ_C = 1,35 für die Betondruckfestigkeit und E_cd (=E_cm/ γ_CE) mit γ_CE = 1,5 für das Elastizitätsmodul.

Die Anwendung von Materialsicherheitsbeiwerten in der Spannungs-Dehnungs-Linie zur Ermittlung der Kriechvorverformung unter einer Lastkombination in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit führt häufig zu Diskussionen über eine mögliche Redundanz des Sicherheitskonzepts, da bei der Bemessung der Stütze in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit ohnehin Materialsicherheitsbeiwerte angesetzt werden. Um die Auswirkung der Materialsicherheitsbeiwerte auf die Kriechvorverformung und damit auf die Bemessung der Schleuderbetonstütze zu erfassen, werden in diesem Beispiel Spannungs-Dehnungs-Linien mit und ohne Materialsicherheitsbeiwerte verwendet.

Aufgrund der hohen resultierenden Bewehrungsgrade und der hohen Betonfestigkeit der Stütze erfolgt die Bemessung mit den Nettoquerschnittswerten.

Material:       Beton C90/105 (γC = 1,50), B500B, Endkriechzahl = 1,20 / Betonstahl B500B, zul. Bewehrungsgrad bis 16% (s. Zulassung Z-15.13-343 [1])

Geometrie:   L = 13 m

Lagerung:      Pendelstütze

Belastung:     G = 3500 kN / Q = 700 kN (Kat. A, Ψ₂ = 0,3)

Querschnitt:  Außen-/Innendurchmesser = 500 / 240 mm, Bewehrungslage = 57 mm