Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
5 Berechnungsansätzegemessener maximaler Frischbetondruck [kN/m²]2001751501251007550250(x)R 2 = 0,81(x) gering bewehrte Bauteile mit hoherdynamischer Einwirkung0 25 50 75 100 125 150 175 200rechnerischer Frischbetondruck - bewehrt (auf Basis der Mittelwerte) [kN/m²]v ≤ 1 m/hv ≤ 2 m/hv ≤ 5 m/hv ≤ 12,5 m/hv ≤ 25 m/hv > 25 m/hgroße Symbole:Erstarrungszeitenbekanntkleine Symbole:ErstarrungszeitenabgeschätztBild 5.13:Gemessener maximaler Frischbetondruck und rechnerischer Frischbetondruck(Maximaldruck im Bereich der tatsächlichen Betonierhöhe) auf Basis derMittelwerte der MaterialparameterBei dem Ansatz der Quantilwerte der Materialparameter unter Annahme eines bewehrtenBauteils liegen die Messwerte stets unterhalb der Rechenergebnisse, wenn während desVersuchs keine starken Erschütterungen auftraten (vgl. Bild 5.14).gemessener maximaler Frischbetondruck [kN/m²]2001751501251007550250(x)R 2 = 0,85(x) gering bewehrte Bauteile mit hoherdynamischer Einwirkung0 25 50 75 100 125 150 175 200rechnerischer Frischbetondruck - bewehrt (auf Basis der Quantilwerte) [kN/m²]v ≤ 1 m/hv ≤ 2 m/hv ≤ 5 m/hv ≤ 12,5 m/hv ≤ 25 m/hv > 25 m/hgroße Symbole:Erstarrungszeitenbekanntkleine Symbole:ErstarrungszeitenabgeschätztBild 5.14:Gemessener maximaler Frischbetondruck und rechnerischer Frischbetondruck(Maximaldruck im Bereich der tatsächlichen Betonierhöhe) auf Basis derQuantilwerte der MaterialparameterDie Rechenwerte sind stets größer als alle maximalen Messwerte σ h,mess, max , wenn dieReibung μ () t unberücksichtigt bleibt und der von der absoluten Schalungshöhe236
5 Berechnungsansätzeunabhängige rechnerisch maximal mögliche Wert σ h, max auf Grundlage der Mittelwertevon λ () t bestimmt wird. Es wurde dabei angenommen, dass der rechnerischeFrischbetondruck den hydrostatischen Frischbetondruck σ h, hydro nicht übersteigt (vgl.auch Tabelle 5.1).Vergleich von Mess- undRechenwerten(Modellunsicherheiten)Ansätze für die Berechnung Mittelwerte λ ( t)und μ ( t),Verteilungσh,mess,maxσbewehrt,Gl. (5.29), (5.25)Normalverteilungh,rechn5%-Quantilwertevon 1 − λ( t)undμ ( t), bewehrt,Gl. (5.28), (5.26)σh,mess,maxmin σσh,maxhydroMittelwert vonλ t , μ() t = 0()Gl. (5.25)Normalverteilung NormalverteilungMittelwert m [-] 0,90 0,74 0,75Standardabweichung S [-] 0,18 0,16 0,20Variationskoeffizient V [-] 0,21 0,21 0,24Tabelle 5.1:Modellunsicherheiten bei der Ermittlung des Frischbetondrucks bei SVB5.3.4 SchlussfolgerungenDie Verifikation des analytischen Berechnungsmodells für lotrechte Schalungen zeigteeine gute Übereinstimmung des mit dem analytischen Modell (Modellvorstellung 1)berechneten und gemessenen maximalen Frischbetondrucks auf lotrechte Schalungen.Auch hinsichtlich des Druckverlaufs bis zum Erreichen des maximalenFrischbetondrucks besteht eine sehr gute Aussagefähigkeit. Zum Zeitpunkt nach demErreichen des Maximalwertes des Horizontaldrucks ist zu beachten, dass derDruckzustand innerhalb der Schalung sehr stark von den Verformungen desSchalungssystems bzw. der eingeprägten Vorverformung beeinflusst wird. Daher stelltsich der mit dem analytischen Modell ermittelte Druckzustand nur bei ausreichenderVerformung der Schalung und/oder Schwinden des Frischbetons ein.Insgesamt ist festzustellen, dass auf Grundlage des gewählten analytischen Modells einBerechnungsvorschlag für den maximalen Frischbetondruck abgeleitet werden kann. ImGegensatz dazu ist der Vorschlag zur Druckverteilung über die Schalungshöhe sowohlauf Grundlage des analytischen Modells, theoretischer Überlegungen als auch mit Hilfeder im nachfolgenden Kapitel 5.4 vorgestellten FE-Berechnungen zu erarbeiten.Die bei der Verifizierung festgestellten Abweichungen zwischen rechnerischem undgemessenem Druck sind bei der Festlegung der bemessungsrelevantenSicherheitselemente als Modellunsicherheit zu berücksichtigen.237
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- Seite 284 und 285: 6 BerechnungsvorschlagtEσ h,max,3
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5 Berechnungsansätzeunabhängige rechnerisch maximal mögliche Wert σ h, max auf Grundlage der Mittelwerte<strong>von</strong> λ () t bestimmt wird. Es wurde da<strong>bei</strong> angenommen, dass der rechnerische<strong>Frischbetondruck</strong> den hydrostatischen <strong>Frischbetondruck</strong> σ h, hydro nicht übersteigt (vgl.auch Tabelle 5.1).Vergleich <strong>von</strong> Mess- undRechenwerten(Modellunsicherheiten)Ansätze für die Berechnung Mittelwerte λ ( t)und μ ( t),Verteilungσh,mess,maxσbewehrt,Gl. (5.29), (5.25)Normalverteilungh,rechn5%-Quantilwerte<strong>von</strong> 1 − λ( t)undμ ( t), bewehrt,Gl. (5.28), (5.26)σh,mess,maxmin σσh,maxhydroMittelwert <strong>von</strong>λ t , μ() t = 0()Gl. (5.25)Normalverteilung NormalverteilungMittelwert m [-] 0,90 0,74 0,75Standardabweichung S [-] 0,18 0,16 0,20Variationskoeffizient V [-] 0,21 0,21 0,24Tabelle 5.1:Modellunsicherheiten <strong>bei</strong> der Ermittlung des <strong>Frischbetondruck</strong>s <strong>bei</strong> SVB5.3.4 SchlussfolgerungenDie Verifikation des analytischen Berechnungsmodells für lotrechte Schalungen zeigteeine gute Übereinstimmung des mit dem analytischen Modell (Modellvorstellung 1)berechneten und gemessenen maximalen <strong>Frischbetondruck</strong>s auf lotrechte Schalungen.Auch hinsichtlich des Druckverlaufs bis zum Erreichen des maximalen<strong>Frischbetondruck</strong>s besteht eine sehr gute Aussagefähigkeit. Zum Zeitpunkt nach demErreichen des Maximalwertes des Horizontaldrucks ist zu beachten, dass derDruckzustand innerhalb der Schalung sehr stark <strong>von</strong> den Verformungen desSchalungssystems bzw. der eingeprägten Vorverformung beeinflusst wird. Daher stelltsich der mit dem analytischen Modell ermittelte Druckzustand nur <strong>bei</strong> ausreichenderVerformung der Schalung und/oder Schwinden des Frischbetons ein.Insgesamt ist festzustellen, dass auf Grundlage des gewählten analytischen Modells einBerechnungsvorschlag für den maximalen <strong>Frischbetondruck</strong> abgeleitet werden kann. ImGegensatz dazu ist der Vorschlag zur Druckverteilung über die Schalungshöhe sowohlauf Grundlage des analytischen Modells, theoretischer Überlegungen als auch mit Hilfeder im nachfolgenden Kapitel 5.4 vorgestellten FE-Berechnungen zu erar<strong>bei</strong>ten.Die <strong>bei</strong> der Verifizierung festgestellten Abweichungen zwischen rechnerischem undgemessenem Druck sind <strong>bei</strong> der Festlegung der bemessungsrelevantenSicherheitselemente als Modellunsicherheit zu berücksichtigen.237