2 Allgemeines. 2.1 Formelzeichen und Abkürzungen. a I Abkürzungen nach DIN c dev

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1 6 2 Allgemeines 2.1 Formelzeichen und Abkürzungen A Fläche eines Betonquerschnittes. Bei einer Wnd oder Decke ist A die Querschnittsfläche uf 1,00 m Länge. b Buteilbreite eines Unterzuges oder einer Stütze. h Höhe eines Buteilquerschnittes. In der lten Norm noch mit d bennnt. d sttische Höhe eines Buteils im Querschnitt. Gemessen von der Unterknte eines Buteils bis zur Mitte des oberen Sthls. In der lten Norm noch h. c Beton, us dem Englischen concrete. s Betonsthl nch DIN 488 mit der Bezeichnung, B500S (A) oder (B) = Stbsthl. Oder B500M (A) oder (B) für Betonsthlmtten. A steht hier für normle Duktilität und B für hohe Duktilität. b,rqd Grundmß der Vernkerungslänge. Mit ihr werden lle Vernkerungs- und Auflgerlängen errechnet. 1 bis 6 Beiwerte zur Berechnung der Vernkerungslänge und Übergreifungslänge 0. 0 Übergreifungslänge zweier Bewehrungsstäbe bzw. die Überlppung einer trgenden Stoßverbindung bei Mtten. A s,erf erforderliche Bewehrung us der Sttik. A s,vorh vorhndene, wirklich eingelegte Bewehrung. V Ed Querkrft, mit der die Schubbewerung, Bügelbewehrung und die Auflgerkrft zur Endvernkerung der Bewehrungsstähle ermittelt wird. Alle nderen Abkürzungen werden in den jeweiligen Kpiteln usführlich erläutert Abkürzungen nch DIN Fläche: A Breite: b Querschnittshöhe: h Sttische Höhe: d Stegbreite: b w Eigenlst: G Zugbewehrungsfläche: A s1 Druckbewehrungsfläche: A s2 Beton, Druck: c Zug: t Betonsthl: s Steg, Wnd: w Chrkteristisch: k Verkehrslst: Q Torsionsmoment: T Grundmß der Vernkerungslänge: b,rqd Erforderliche Vernkerungslänge: bd Übergreifungslänge: 0 Beiwert Übergreifungslänge Stb: 1 Beiwert Übergreifungslänge Mtte: 7 Erforderliche Bewehrung: A s,erf Vorhndene Bewehrung: A s,vorh Verstzmß: I Vorhltemß: c dev Spnnsthl: p Betonquerschnittsfläche: A c Sthlquerschnittsfläche: A s Querschnittsfläche Querkrftbew.: A sw Biegerollendurchmesser: D Stbdurchmesser: s Alle weiteren, für den Konstrukteur nicht relevnten Abkürzungen sind in der DIN EN beschrieben. Klus-Gerhrd-Werner Beer, Bewehren nch DIN EN (EC2), DOI / _2, Vieweg+Teubner Verlg Springer Fchmedien Wiesbden 2012

2 2.2 Expositionsklssen und Betondeckung Expositionsklssen und Betondeckung Die DIN EN mit der ntionlen Norm NAD DIN ist für die Expositionsklssen mßgebend. Diese Expositionsklssen regeln nhnd der Umgebungsbedingungen die Whl der Betondeckung und des Betons. Sofern keine höheren Anforderungen n den Beton gestellt werden, sind diese Regeln bindend. Korrosion ist eine von der Oberfläche usgehende Zerstörung des Betonsthls, die durch chemische oder elektrolytische Rektion mit dem Umfeld hervorgerufen wird. Der Sthl beginnt durch Korrosion zu rosten. Querschnitt und die Festigkeit der Sthleinlgen verringern sich. Die gleichzeitige Anwesenheit von Suerstoff und Wsser lösen den Rostprozess us. In der Vergngenheit ht sich immer wieder gezeigt, dss Buwerksschäden durch mngelhfte Betondeckung, zu schlnke Buteile und dmit verbunden zu große Bewehrungsdurchmesser entstnden sind. Buwerkssnierungen und Instndhltungsrbeiten sind ufwendig und teuer. Nur der Konstrukteur knn durch die richtige Konstruktion die Fehler us Architektur und Sttik vermeiden. Er muss die richtigen Buteilbmessungen, die Expositionsklsse, die Betondeckung und die richtige Bewehrung bestimmen. Es dürfen nicht zu große Bewehrungsdurchmesser eingebut werden. Besonders beim Einbu von Einbuteilen (Sthlpltten) ist uf die Betondeckung zwischen Betonsthl und Einbuteil zu chten. Hier treten sehr schnell Roststellen und Rostpocken uf, die ein Abpltzen des Betons beschleunigen. Der Betonsthl kommt nun ohne Betondeckung mit der Luft in Berührung und fängt n zu rosten. Die Betondeckung errechnet sich us dem Vorhltemß, der Mindestbetondeckung und dem Stbdurchmesser. Bei der Expositionsklsse XC1 ist beispielsweise der Stbdurchmesser 12 mm mßgebend. Bis zur Expositionsklsse XC4 ist eines zu bechten: Ist der Stbdurchmesser größer ls die Mindestbewehrung, so ist für die Mindestbetondeckung der Stbdurchmesser mßgebend! In der DIN EN und NAD DIN sind die Anforderungen mit den Expositionsklssen n Buteilen burechtlich geregelt, die mit einer mindestens 50-jährigen Nutzungsduer usgeführt werden. Buteile, die diesen Anforderungen nicht genügen, können bweichend von der Norm usgeführt werden. Hierzu gehören nicht trgende Buteile, wie Kellerfußböden, Betonzäune und deren Fundmente, Bodenpltten in Grgen und Betonpltten, die nicht besonders strk genutzt werden. Hier muss der Konstrukteur je nch Einzelfll ds Buteil und dmit verbunden die Bewehrung vor Korrosion schützen. Betonbuteile wie Fundmente, die vollständig und duerhft vom Erdreich umgeben sind, müssen nicht einer Expositionsklsse zugeordnet werden. Buteile im nicht frostfreien Bereich werden in die Expositionsklsse XF1 und in die Expositionsklsse für Krbontisierung bzw. ls Gründungsbuteil in XC2 eingestuft. Die Oberseite des Buteils ist den Anforderungen entsprechend uszubilden. Wndflächen, die vollflächig mit einem WDVS versehen sind, können in die Expositionsklsse XC1 eingestuft werden. Die Innenseiten der Sndwichpltten, die Oberseite von Dchflächen unter einer Abdichtung und Außenwndflächen hinter Putzen bzw. hinterlüfteten Fssden sollten in die Expositionsklsse XC3 eingestuft werden. Bei einer duerhften Schutzschicht uf Prkdecks drf uf die Expositionsklsse XD3 verzichtet werden. Besonders korrosionsgefährdet ist der Betonsthl n den Betonrndzonen, die wechselnd nss und trocken sind.

3 8 2 Allgemeines 2.3 Brndschutz Die Brndschutznforderungen und Trgwerksbemessung für den Brndfll sind in den Eurocodes 1 bis 6 geregelt. Für die Brndschutzbemessung von Betonbuteilen ist die DIN EN mit den Grundlgen der DIN EN 1990 mßgebend. Zur Betondeckung, die sich nch den Expositionsklssen richtet und zur Whl der Buteilbmessungen ist der Brndschutz zu bechten. Buteile, die den Brndschutznforderungen unterliegen, sind in der Norm beschrieben. Im Grundlgendokument 2 (GD2) werden die Symbole für die Brndschutznforderungen beschrieben. R = für die Trgfähigkeit E = für Rumbschluss I = für Wärmedämmung Brndwände zum Beispiel werden bei einer mechnischen Einwirkung, Anprll, Stoßbenspruchung, zusätzlich mit einem M versehen. Auch die Duer des Feuerwiderstndes ist wesentlich kürzer gestffelt. 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360 Minuten. In der DIN EN sind weitere Kennzeichnungen beschrieben. Die Trgfähigkeit R gibt bei einer bestimmten Zeitduer der Brndbenspruchung, ohne Verlust der Stndsicherheit, die Trgfähigkeit eines Buteils n. Der Rumbschluss E ist die Fähigkeit eines Buteils bei einer einseitigen Brndbenspruchung eine Übertrgung der Flmmen oder heiße Gse zu widerstehen. Die Wärmedämmung I ist die Fähigkeit eines Buteils, einer einseitigen Brndbenspruchung zu widerstehen, ohne dss eine Wärmeübertrgung der Auslöser eines Brndes uf der dem Feuer bgewndten Seite ist. Nch GD2 ist dnn die Klssifizierung für trgende Buteile: REI, RE oder R. Jeweils ergänzt mit der Brndbenspruchung. Zum Beispiel: R90 Trgende Buteile, wie Stützen oder Unterzüge, ußer Wänden, werden usschließlich mit R klssifiziert. Stützen Die Mindestbmessung einer Stütze ist in der DIN EN mit einer Seitenlänge von 20,0 cm gefordert. Nch den Brndschutznforderungen ist für Stützen eine Trgwerksbemessung für den Brndfll erforderlich. Hier ist dnn die erforderliche Betondeckung mir der Betondeckung us der Expositionsklsse zu vergleichen. Ds Kürzel für die Betondeckung unter Brndeinwirkung ist dnn. Betone b C55/67 neigen bei Brndeinwirkung schnell in den Rndbereichen zu Betonbpltzungen. Um ds zu verhindern, sind besondere betontechnologische Mßnhmen erforderlich, oder es ist mindestens eine Schutzbewehrung us Betonsthlmtten mit einer reduzierten Betondeckung einzubuen. Diese Schutzbewehrung sollte die Form eines Bügels erhlten. Wände (Brndwände) Wände us Beton eignen sich besonders für den Brndschutz ls Brndwände. Brndwände bzw. Brndbschnitte sollten einen Abstnd von 40 m hben und durch lle Geschosse bis über ds Dch geführt werden. Dieser Überstnd muss mindestens 50 cm bis zur Dchhut betrgen. Ist ds nicht möglich und die Wnd endet unter oder in der Dchhut, muss beidseitig ein 5 m breiter Streifen us hrter Bedchung (Beton) eingebut werden. Öffnungen im Dch sollen 5 m von der Brndwnd entfernt liegen. Ist die äußere Wnd nur 2,50 m oder weniger vom Nchbrgebäude entfernt, muss sie ls Brndwnd usgeführt werden. Für trgende Sthlbetonwände sind bis zur Feuerwiderstndsklsse die Expositionsklssen zur Bestimmung der Betondeckung mßgebend.

4 2.3 Brndschutz 9 Feuerwiderstndsklssen von Buteilen Feuerhemmend R30, REI30 EI30 Noch feuerhemmend R60, REI60 EI60 Feuerbeständig R90, EI90 Anforderung Trgend Nichttrgend Feuerwiderstndsfähigkeit 120 Min. R120, REI120 Brndwnd -M EI90-M Trgende Wände mit der Feuerwiderstndsklsse REI120 und dem Ausnutzungsfktor 1,0 müssen 22 cm strk usgeführt werden. Hierbei ist ds Betondeckungsmß bis zum 1. vertiklen Stb = 35 mm. Liegt die Querbewehrung ußen oder wird eine Betonsthlmtte eingebut, ist ds Mß uch hier bis zum vertiklen Stb = 35 mm. In der Feuerwiderstndsklsse REI180 muss die Wnd mindestens 30 cm strk und ds Mß = 55 mm sein. Ds Mß ist von der Betonknte bis zur Mitte des 1. vertiklen Stbes gemessen. Im Wngenbereich von Durchbrüchen, Türen und Fenstern muss ebenflls uf die erhöhte Betondeckung gechtet werden. Ds Mß ist uch hier bei 1-seitiger Brndbenspruchung gleich den obigen Mßen. Unterzüge (Betonblken) Unterzüge mit Decken werden 3-seitig bensprucht. Auch Betonblken (Betonrähme) die uf dem Muerwerk vollflächig liegen hben eine 3-seitige Brndbenspruchung. Betonblken sind von vier Seiten beflmmbr. Die Mindestbreite b, ds Betondeckungsmß und die Mindestnzhl der Bewehrungsstäbe in der unteren Lge bei 3-seitiger Benspruchung und sttisch bestimmt gelgerten Unterzügen betrgen: Für die Feuerwiderstndsklsse R30 ist die Mindestbreite b 8 cm. Bemerkung: Unter 15 cm sollte kein Unterzug geplnt werden. Die Expositionsklsse ist zur Bestimmung der Betondeckung mßgebend. Bei einer Breite von größer oder gleich 20 cm müssen 3 Stäbe eingebut werden. Drunter reichen zwei Stäbe. Für die Feuerwiderstndsklsse R60 ist die Mindestbreite b = 12 cm. Nicht unter 15 cm plnen. Die Betondeckung ist nch der Expositionsklsse zu bestimmen. Bis zu einer Unterzugbreite von 19 cm reichen in der unteren Lge zwei Stäbe. Ab 20 cm müssen 3 Stäbe eingebut werden. Ist der Unterzug größer oder gleich 30 cm, müssen vier Bewehrungsstäbe eingelegt werden. Für die Feuerwiderstndsklsse R90 muss die Buteilbreite mindestens 15 cm sein. Hier sollten zwei Stäbe in der unteren Lge eingebut werden. Mit der hohen Betondeckung ist es unmöglich, zwei Stähle mit dem Durchmesser 20 mm einzubuen. Ds Mindestmß b sollte bei einer Betondeckung von 3,5 cm bis zum Bügel nicht unter 20 cm liegen. In der unteren Lge müssen 3 Stäbe vorgesehen werden. Ab einer Breite b von 25 cm müssen 4 Stähle eingebut werden und über einer Breite von 40 cm müssen 5 Stähle vorgesehen werden. Zu bechten ist hier und bei llen brndbenspruchten Unterzügen und Blken, dss die ngegebene Anzhl der Bewehrungsstäbe durchlufend über die Auflger geführt wird. Die Betondeckung für Unterzüge finden wir in der DIN EN Tbelle 5.5 mit dem Achsbstnd. Decken Liegt in der oberen Lge eine vollflächige Bewehrung, brucht uf den Brndschutz nicht gechtet werden. Eine Betondeckung von 35 mm wird erforderlich, wenn keine obere, vollflächige Bewehrung vorgesehen wird. Ebenso ist in diesem Fll die Stützbewehrung beidseitig um 25 % zu verlängern. Anlog zu den Decken ist die Betondeckung uch bei den Treppen vorzusehen.

5 10 2 Allgemeines Detils zum Brndschutz Überstnd einer Brndwnd bei einer weichen Bedchung. Trpezblech o. glw. Dchhut Dämmung 50 Brndwndbschluss mit hrter Bedchung Fertigteilpltten Fertigteilpltten Dchhut Trpezblech Brndwnd Auflgerkonsolen Unterzug Brndwnd Unterzug Betonblken 4-seitig beflmmbr. Bei diesem Blken ist die Brndbenspruchung von llen 4 Seiten möglich. Betonblken 3-seitig beflmmbr. Bei diesem Betonblken ist die Brndbenspruchung von 3 Seiten möglich. Die Decke schützt die Oberseite. Brndschutz mit oberer durchlufender Bewehrung. Brndschutz nur mit Stützbewehrung, Bei dieser Bewehrungsführung ist in der unteren Hier muss die Stützbewehrung beidseitig um 1/4 Lge der Decke keine erhöhte Bewehrung vorzusehen. länger ins Feld geführt werden. Der Brndschutz für Die Expositionsklsse ist hier zu bechten. Decken ist zu bechten, Der Unterzug ist 3-seitig beflmmbr. Brndschutznforderungen n Hochhäuser: Hochhäuser mit Trgende ussteifen- Flurwände Treppen einer Höhe de Wände, Stützen und Decken trgend nicht trgend Bis 60 m 60 bis 200 m REI120 REI m REI180 REI120* * = in besonderen Fällen können höhere Anforderungen gestellt werden. Der Unterzug ist 3-seitig beflmmbr. Brndschutzbewehrung bei Stützen. Nch den neuen Brndschutzrichtlinien sind erhöhte Anforderungen n die sttischen Berechnung und Konstruktion gestellt. Die Stütze ist 4-seitig beflmmbr.

6 2.3 Brndschutz 11 Verbundträgerdecken: Dbei hndelt es sich um Decken us Sthlträgern, im Verbund mit einer Betonpltte. Diese Decken kommen in verschiedenen Ausführungen zur Anwendung. Die Brndschutznforderungen n die Betonpltte mit der Betondeckung ist den Decken zu entnehmen. Die Sthlträger müssen vor der Brndeinwirkung geschützt werden. Hier kommen Mterilien wie Minerlfser, Spritzputz, Brndschutzpltten us Minerlfser oder uch ein feuerfester Anstrich zur Anwendung. Bei Kppendecken brucht nur die Unterseite der Sthlträger vor Brndbenspruchung geschützt zu werden. In Buteilen us hochfestem Beton ist eine Schutzbewehrung mit einer Betondeckung von mindestens 1,5 cm vorzusehen. Diese sollte us einer Betonsthlmtte bestehen. In der DIN EN finden wir Bemessungstbellen für Stützen (Kreis- und Rechteckquerschnitt. Trgende und nicht trgende Wände. Blken mit Rechteck- und I-Querschnitten. Durchlufpltten, Flchdecken, Rippendecken. Ein- oder zweichsig).

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