Weiße Wanne Konstruktion und Rissbreitenbeschränkung

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1 Weiße Wanne Kontruktion und Ribreitenbechränkung Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

2 Inhalt Allgemein Hinweie für kontruktive Bildung Betontechnologiche Apekte zuläige Ribreite Begrenzung der Ribreite Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

3 Weiße Wanne Ziel: Funktiontüchtigkeit der Tiefgechoe dauerhaft ichertellen Nutzungklaen A: keine Feuchttellen auf der Bauteiloberfläche zuläig B: Feuchttellen auf der Bauteiloberfläche zuläig Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

4 Löungmöglichkeiten Weiße Wanne Schwarze Abdichtung Die Dichtheit der Kontruktion wird durch zuätzliche Abdichtung ichergetellt. DIN T. 7 bzw. T. 9 Auführung al Weiße Wanne Kontruktionbeton übernimmt gleichzeitig die Abdichtungfunktion DAfStb - Richtlinie Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

5 Weiße Wanne Vor- und Nachteil der chwarzen Abdichtung Bei aggreivem Baugrund gegen Beton anwendbar größere Ribewegung möglich geringe Anforderungen an Beton und Ribreite nicht bei allen Gründungarten verwendbar hohe Koten Hertellung ehr empfindlich gegenüber Witterung chwierige Ortung von Lecktellen Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

6 Beonderheiten Weiße Wanne Beton it ein poröer Bautoff und hat geringe Zugfetigkeit Wegen der hohen Steifigkeit it Betonkontruktion empfindlich gegen Zwangbeanpruchung Anforderungen Hohe Anforderung an Beton Reduzierung der Zwangbeanpruchung durch kontruktive Maßnahmen und Betontechnologie Begrenzung der Ribreite Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

7 Weiße Wanne Anforderungen Beton: WU-Beton Waereindringwidertand nach DIN e 50 mm Konitenzklae F3 (weiche Konitenz) geringe Wärmeentwicklung (CEM II, CEM III) Frichbetontemperatur nicht größer al 25 C möglicht geringer Zementleimgehalt Größtkorndurchmeer in Abhängig von Bauteildicke wählen Anchlumichung mit kleinem Korndurchmeer verwenden Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

8 Bauteildicke Weiße Wanne Bauteil Beanpruchung- Auführungart klae Ortbeton Elementwände Fertigteile Wände Bodenplatte Beanpruchungklae 1: Beanpruchungklae 2: Drückende und nicht drückende Waer und zeitweie auftauende Sicherwaer Bodenfeuchte und nichttauende Sickerwaer Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

9 Kontruktionprinzipien Weiße Wanne klare, einfache und eindeutige Latabtragung Zwängungarme Lagerungen Trennrie ollten möglicht vermeiden Anordnung von Fugen bei großen Verformungunterchieden Planen von Sollbruchtellen Einhaltung von Mindetdruckzonedicke bei Biegerien Begrenzung der Ribereite bei Trenn- und Biegerien Vermeidung von hoher Bewehrungkonzentration Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

10 Weiße Wanne Betontechnologie möglicht Arbeitfugen vermeiden guter Verbund zwichen altem und neuem Beton aureichende Verdichtung Lagenweie Bauen jede Lage nicht größer al 50 cm aureichende Nachbehandlung Temperaturunterchied zwichen Innen und Rand nicht größer al 15 C Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

11 Begrenzung der Ribreite Weiße Wanne d w Druckgradient h w /d w w k [mm] 0,2 0,15 h w h > ,1 B Gilt nur für Ribewegung bi 0,1w und keine aggreive Böden bzw. Waer d B (ph<4,5 oder 40mg CO 2 /l) Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

12 Einzelri A c (x) c (x) x l e l e mit r,max 2l e 2 m A u d 3,6 f ct, 1, 8 m f ct, m cm 0,4 c,max c,max 0,6 c, max 0, 4 Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

13 Abgechloene Ribildung überall entlang de Bauteil c Nicht die geamte Zugzone beteiligt ich am Ribildungproze, ondern nur ein Teil A c, Die Betondehnung kann maximal die Ridehnung f ctm /E c ein Modellvortellung zur Ermittlung de Riabtande erforderlich Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

14 Effektive Betonzugfläche A c, Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

15 Abgechloene Ribildung A c (x) Ac, fctm E A fctm Ec c (x) x le le r,max ct, 0,6 1 m 2l cm e 2 Ac, f ct, d u 3,6 f m, e,, ; m 1,8 ct,, e c,, f / E c Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

16 Zuammenführung beider Rizutände Maximaler Riabtand r,max d d 3,6 3,6 f ct, Mittlere Dehnungdifferenz m f ct, cm 0,4 (1 e ) 0, 6 E E E Rechneriche Ribreite w k r,max m cm Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

17 w k w k r,max Grenztabdurchmeer d m cm 0, d f ct, 3,6 fct, d Annahmen: 6 w k f ct, 2 Einzelri maßgebende Einwirkungkombination it quai-tändige Einwirkungen Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

18 Stabdurchmeer und Stahlpannung 60 max. Stabdurchmeer [mm d w k = 0,4 mm 0,3 0, Stahlpannung [MN/m²] Annahme: 2 f 3,0 MN m ct, / Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

19 Grenzdurchmeer abgechloene Ribildung w k 2 A c, m f u ct, A F E 0,4 c, f ct, 1 e, F cr c, fct, 1, 1, 0 e w k 2F 4 cr m d F 0, 4 Fcr F d cr wk F 0, m F cr Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

20 Grenzdurchmeer abgechloene Ribildung 100 Grenzdurchmeer d [mm] w k = 0,4 mm 0,3 mm 0,2 mm 0,1 mm 0 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Verhältni F cr / F [--] Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

21 Grenzdurchmeer abgechloene Ribildung d 2w F cr k F A 2 0,4 F m cr A F 1,8 m f ct, d 2 3,6 wk fct, 0,6 F 2 0,6 Fcr F 0,4 F cr / 0 F cr F d d, Einzelriß F 1,67 F cr Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

22 Grenzdurchmeer abgechloene Ribildung h d b fct F cr c, fctm 2, 5, d d, Tabelle 4 ct,, Tabelle h d b fcto fct, o d f erforderliche Bewehrung zur Begrenzung der Ribreite F cr d 2 F m 0,4 F w k cr Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

23 Zwangbeanpruchung Begrenzung der von Stahl aufzunehmenden Kraft auf die Richnittgröße de Querchnitt M Zwang = M Ri N Zwang = N Ri Reduzierung der Bewehrung möglich, wenn Zwangchnittgröße kleiner al Richnittgröße keine weentliche Untercheidung zwichen Ribildung infolge Zwang- bzw. infolge Lateinwirkung Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

24 Zwangbeanpruchung k c k fct, ct / k c 0, 4 1 k 1 f c ct, 1 k 0, 8 0, 5 für h300mm für h800mm ct : Zugfläche de Querchnitt bzw. Teilquerchnitt infolge der Richnittgröße am Geamtquerchnitt f : wirkame Zugfetigkeit de Beton zum ct, : Zeitpunkt der Ribildung zuläige Stahlpannung in Abhängigkeit von Stabdurchmeer und Ribreite Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

25 Zwangbeanpruchung Modell zur Ermittlung von k c - P o P o h h 6 + F = 0 h oder 3 30cm f ctm bi h = 1 m: h/3 maßgebend h > 1 m: 0,3 m maßgebend Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

26 Zwangbeanpruchung Beiwert k c (h1m) k c 1,0 0,4-1,5 1,0 / c f ct, Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004

27 Zwangbeanpruchung Modifizierung de Stabdurchmeer d d, Tabelle kc k ht 4( d h) ct, ct, o d, Tabelle ct, Modifizierung der Stahlpannung, Tabelle Modifizierung für andere Ribreite f f d,tabelle d f f cto, Tabelle w w k k, Tabelle Intitut für Maivbau und Bautofftechnologie Hochbaukontruktion SS 2004