Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
5 BerechnungsansätzeFür die Mittelwerte von λ () t aus allen Versuchen ohne Erschütterungswirkung[ohne (VIB)] im Zeitraum 0 ≤ t / ≤ 1 gilt:t E, effλ2() t⎛+ 3,46 ⋅ ⎜⎝t= 1+011 , ⋅ttE,eff⎞⎟⎠4tE,eff⎛−156, ⋅ ⎜⎝t⎛− 2,23⋅⎜⎝ttE,eff⎞⎟⎠E,eff5t⎞⎟⎠2⎛− 0,66 ⋅ ⎜⎝ttE,eff⎞⎟⎠3(5.25)Im Bereich 0 ≤ t / tE,eff ≤ 0,6 gilt für die 95%-Quantilwerte von λ () t ohneErschütterungen [ohne (VIB)] und im Bereich 0 , 6 < t / tE,eff ≤ 0,9 für die95%-Quantilwerte aller Versuche mit nachgebender Schalung (NS):Seitendruckbeiwert λ [-]1,00,80,60,40,20,02,3⎛ t ⎞λ 3()t = 1−⎜1,1⋅⎟t E,eff(5.26)⎝untersuchterVariationsbereichλ 2 (t)Mittelwert beinachgebender Schalung⎠λ 3 (t)λ 1 (t)Verlauf bei starkenErschütterungen0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0bezogene Zeit t/t E,eff [-]98%-Quantilwerte ohneErschütterungenMittelwerte ohneErschütterungen95%-Quantilwerte,nachgebende Schalunguntersuchter Bereich:SVBt E,eff = 5,0 h - 16,0 hHorizontaldruck25 kN/m² - 200 kN/m²Bild 5.4:Zeitlicher Verlauf des Seitendruckbeiwertes bei SVB nach Gleichung (5.24) bis(5.26)226
5 BerechnungsansätzeReibungsbeiwert μ(t)Zunächst ist anzumerken, dass während des Betoniervorgangs an der KontaktflächeFrischbeton-Schalungswand infolge Verformung der Schalung und Stauchung des Betonsstets geringe Relativverschiebungen auftreten können. Daher sollte zur Berechnung desFrischbetondrucks die Gleitreibung μ = μ angesetzt werden.gAuf Grundlage der in Kapitel 4.5 vorgenommenen Untersuchungen zum Reibungsbeiwertwurden die Gleichungen (5.27) und (5.28) aus den experimentell gewonnenenKennwerten abgeleitet, wobei hier der 5%-Quantilwert der Reibungsbeiwerte beiAnnahme einer logarithmischen Normalverteilung zugrunde gelegt wurde. DieQuantilwerte der Reibungsbeiwerte wurden jeweils für Zeitintervalle vonΔ ( t / tE , eff ) = 0, 05 berechnet. Eine entsprechende Lösung für die Mittelwerte derVersuchsergebnisse gibt Gleichung (5.29) wieder, um im Zuge der Modellkalibrierungauch ein mittleres Materialverhalten zu erfassen.Bei unbewehrten Bauteilen kann Gleichung (5.27) Verwendung finden, wenn lediglichgeringe Erschütterungen während des Betoniervorgangs vorliegen. Zum frühen Zeitpunktt / tE , eff < 0, 1 wird aufgrund der hohen Sensibilität gegenüber Erschütterungen praktischkeine Reibung berücksichtigt. Die Gleichung (5.28) bzw. (5.29) kann zurBerücksichtigung der Silowirkung verwendet werden, wenn die Bauteile eineausreichende Vertikal- und Horizontalbewehrung aufweisen und keine starkenErschütterungen während des Einfüllprozesses auftreten. Sind während desμ t zu null gesetzt werden.Betoniervorgangs starke Erschütterungen zu erwarten, sollte ( )Für die 5%-Quantilwerte von ( t)μ ohne Bewehrung, mit lediglich sehr geringenErschütterungen, gilt im Bereich 0 ≤ t / ≤ 1:t E, effμ1() t⎛+ 24,4 ⋅ ⎜⎝t= −0143, ⋅ttE,eff⎞⎟⎠4tE,eff⎛+ 2,30 ⋅ ⎜⎝t⎛− 219 , ⋅ ⎜⎝ttE,efftE,eff⎞⎟⎠5⎞⎟⎠2⎛−11,4 ⋅ ⎜⎝t⎛+ 7,0 ⋅ ⎜⎝ttE,effE,eff⎞⎟⎠t6⎞⎟⎠3(5.27)mitt E,eff effektives Erstarrungsende des Betonst BetonierdauerFür die 5%-Quantilwerte von ( t)μ gilt bei Bauteilen mit einer Horizontalbewehrung undeinem Bewehrungsabstand von mindestens s h = 12,5 cm bei keinen bis geringenErschütterungen im Bereich 0 ≤ t / t ≤ 0,5 :E,eff227
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5 BerechnungsansätzeReibungs<strong>bei</strong>wert μ(t)Zunächst ist anzumerken, dass während des <strong>Beton</strong>iervorgangs an der KontaktflächeFrischbeton-Schalungswand infolge Verformung der Schalung und Stauchung des <strong>Beton</strong>sstets geringe Relativverschiebungen auftreten können. Daher sollte zur Berechnung des<strong>Frischbetondruck</strong>s die Gleitreibung μ = μ angesetzt werden.gAuf Grundlage der in Kapitel 4.5 vorgenommenen Untersuchungen zum Reibungs<strong>bei</strong>wertwurden die Gleichungen (5.27) und (5.28) aus den experimentell gewonnenenKennwerten abgeleitet, wo<strong>bei</strong> hier der 5%-Quantilwert der Reibungs<strong>bei</strong>werte <strong>bei</strong>Annahme einer logarithmischen Normalverteilung zugrunde gelegt wurde. DieQuantilwerte der Reibungs<strong>bei</strong>werte wurden jeweils für Zeitintervalle <strong>von</strong>Δ ( t / tE , eff ) = 0, 05 berechnet. Eine entsprechende Lösung für die Mittelwerte derVersuchsergebnisse gibt Gleichung (5.29) wieder, um im Zuge der Modellkalibrierungauch ein mittleres Materialverhalten zu erfassen.Bei unbewehrten Bauteilen kann Gleichung (5.27) <strong>Verwendung</strong> finden, wenn lediglichgeringe Erschütterungen während des <strong>Beton</strong>iervorgangs vorliegen. Zum frühen Zeitpunktt / tE , eff < 0, 1 wird aufgrund der hohen Sensibilität gegenüber Erschütterungen praktischkeine Reibung berücksichtigt. Die Gleichung (5.28) bzw. (5.29) kann zurBerücksichtigung der Silowirkung verwendet werden, wenn die Bauteile eineausreichende Vertikal- und Horizontalbewehrung aufweisen und keine starkenErschütterungen während des Einfüllprozesses auftreten. Sind während desμ t zu null gesetzt werden.<strong>Beton</strong>iervorgangs starke Erschütterungen zu erwarten, sollte ( )Für die 5%-Quantilwerte <strong>von</strong> ( t)μ ohne Bewehrung, mit lediglich sehr geringenErschütterungen, gilt im Bereich 0 ≤ t / ≤ 1:t E, effμ1() t⎛+ 24,4 ⋅ ⎜⎝t= −0143, ⋅ttE,eff⎞⎟⎠4tE,eff⎛+ 2,30 ⋅ ⎜⎝t⎛− 219 , ⋅ ⎜⎝ttE,efftE,eff⎞⎟⎠5⎞⎟⎠2⎛−11,4 ⋅ ⎜⎝t⎛+ 7,0 ⋅ ⎜⎝ttE,effE,eff⎞⎟⎠t6⎞⎟⎠3(5.27)mitt E,eff effektives Erstarrungsende des <strong>Beton</strong>st <strong>Beton</strong>ierdauerFür die 5%-Quantilwerte <strong>von</strong> ( t)μ gilt <strong>bei</strong> Bauteilen mit einer Horizontalbewehrung undeinem Bewehrungsabstand <strong>von</strong> mindestens s h = 12,5 cm <strong>bei</strong> keinen bis geringenErschütterungen im Bereich 0 ≤ t / t ≤ 0,5 :E,eff227