Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
5 BerechnungsansätzeBei der oberen Schalung reduziert sich der Frischbetondruck mit zunehmenderBauteilneigung. Allerdings ist die Verminderung des Druckes bei geringerenBauteilbreiten signifikant geringer als bei geneigter Schalhaut nach Bild 5.22.maximaler Frischbetondrucknormal zur Schalungsoberfläche [kN/m²]1501251007550FE-gesamt-untenFE-gesamt-oben0 15 30 45Neigungswinkel der Schalung β [°]SVBt E,eff = 10 hγ c = 25 kN/m³v = 1 m/hb β = 1 mkeine Reibungobenb βunten+ βBild 5.23:Maximaler rechnerischer Frischbetondruck bei geneigten SchalungenFür die Berechnung der unteren Schalung wird die in E DIN 4085 (2002) verankerteverallgemeinerte Erddrucktheorie nach Müller-Breslau (1906) für den aktiven Erddruckauf geneigte Schalungen angewendet. Weiterhin wird angenommen, dass der auf dieSchalung wirkende maximale Schalungsdruck bei einem Reibungswinkel desFrischbetons von zirka ϕ = 10 ° erreicht wird (wie bei den lotrechten Schalungen) und derzugehörige Vertikaldruck an der maßgebenden Stelle dem der lotrechten Schalungentspricht. Damit berechnet sich der Frischbetondruck in Abhängigkeit derBauteilneigung und des maximalen horizontalen Frischbetondrucks bei lotrechterSchalung nach Gleichung (5.43). Zu beachten ist, dass bei dem Ansatz für die untereSchalung die Bauteilbreite auf bβ ≤ hs/ 4 zu begrenzen ist, da ansonsten die zuvorgetroffenen Annahmen ihre Gültigkeit verlieren.σmax, β = σh,max,β= 0 ⋅ X β(5.43)248
5 Berechnungsansätzemitfür die untere Schalung mit b ≤ h / 4β s :Xβ=KKagh, β,ϕ= 10°agh, β= 0,ϕ= 10°( 1 + β ⋅ 0,0052)=cos2cos2( 10° − β)⎛ 2sin 10 ⎞⎜ °β ⋅ 1+⎟⎜2cos ⎟⎝β⎠0,7X β ≈− 90 ≤ β ≤ 90°β [°]2(5.44)für die obere Schalung: X = 1Simulation der Materialversuche zum SeitendruckbeiwertβIn gesonderten Untersuchungen wurden die in Kapitel 4.4 beschriebenenDauerlastversuche zum Seitendruckbeiwert an einem angepassten FE-Modell simuliert.Zu modifizieren waren hier insbesondere die Schalungsgeometrie, dieLasteinleitungszone zum Aufbringen der verschiedenen Laststufen sowie dasVerformungsverhalten der Schalung.Unter Beachtung der Erstarrungszeiten der verwendeten Betone und der jeweiligenBelastungsgeschwindigkeit ergab sich eine sehr gute Übereinstimmung zwischen denrechnerischen Werten des horizontalen Frischbetondrucks und den Versuchsergebnissen.Aufgrund der Vernachlässigung des Frühschwindens in der FE-Berechnung lagen dieRechenwerte allerdings etwas über den Messwerten, wenn mit der tatsächlichenSchalungssteifigkeit gerechnet wurde.249
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5 Berechnungsansätzemitfür die untere Schalung mit b ≤ h / 4β s :Xβ=KKagh, β,ϕ= 10°agh, β= 0,ϕ= 10°( 1 + β ⋅ 0,0052)=cos2cos2( 10° − β)⎛ 2sin 10 ⎞⎜ °β ⋅ 1+⎟⎜2cos ⎟⎝β⎠0,7X β ≈− 90 ≤ β ≤ 90°β [°]2(5.44)für die obere Schalung: X = 1Simulation der Materialversuche zum Seitendruck<strong>bei</strong>wertβIn gesonderten Untersuchungen wurden die in Kapitel 4.4 beschriebenenDauerlastversuche zum Seitendruck<strong>bei</strong>wert an einem angepassten FE-Modell simuliert.Zu modifizieren waren hier insbesondere die Schalungsgeometrie, dieLasteinleitungszone zum Aufbringen der verschiedenen Laststufen sowie dasVerformungsverhalten der Schalung.Unter Beachtung der Erstarrungszeiten der verwendeten <strong>Beton</strong>e und der jeweiligenBelastungsgeschwindigkeit ergab sich eine sehr gute Übereinstimmung zwischen denrechnerischen Werten des horizontalen <strong>Frischbetondruck</strong>s und den Versuchsergebnissen.Aufgrund der Vernachlässigung des Frühschwindens in der FE-Berechnung lagen dieRechenwerte allerdings etwas über den Messwerten, wenn mit der tatsächlichenSchalungssteifigkeit gerechnet wurde.249