Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
2 Stand der TechnikDie vorhandenen Berechnungsansätze zur Bestimmung des Frischbetondrucks auflotrechte Schalungen (Einfüllen von oben) können generell in folgende Modellgruppeneingeteilt werden.1) hydrostatischer Ansatz2) bodenmechanische Ansätze bei konstantem Materialverhalten3) bodenmechanische Ansätze bei zeitlich veränderlichem Materialverhalten4) Ansatz nach Silotheorie bei konstantem Materialverhalten5) Ansatz nach Silotheorie unter Berücksichtigung der zeitabhängigen Reibungzwischen Frischbeton und Schalungswand über rheologische Kennwerte6) rheologische Ansätze7) Berechnung über den Wasserverbrauch8) empirisch abgeleitete AnsätzeEinen qualitativen Vergleich der rechnerischen Druckverläufe der Modellansätze 1 bis 4(am weitesten ausgereifte Modelle) zeigt Bild 2.30. Der hydrostatische Ansatz liefert diehöchsten Horizontallasten. Etwas geringere Werte ergibt der Ansatz nach derBodenmechanik ohne Berücksichtigung des Erstarrungsverhaltens. Bei Berücksichtigungdes Erstarrungsverhaltens ist eine weitere, von der Schalungsgeometrie unabhängige,Reduzierung erkennbar, wobei Kapitel 2.6.4 die zugrunde liegenden Details derverschiedenen Ansatzfunktionen enthält. Wird die Silotheorie zur Berechnungherangezogen, ergeben sich bei schmalen Bauteilen im Vergleich zu breitenKonstruktionen geringere Drücke. Zu beachten ist jedoch, dass bei schmalenSchalungsquerschnitten durch vergleichsweise hohe dynamische Einwirkungen, wie z. B.Vibrationseinwirkung und Belastung durch den Einbauprozess, der positive Einfluss desSiloeffektes zum Teil wieder aufgehoben werden kann.In den folgenden Kapiteln werden die Berechnungsansätze sowie die zugrunde liegendenModelle vorgestellt.62
2 Stand der TechnikFrischbetonspiegel1-hydrostatischerstarrt(Festbeton)FrischbetonhE (Erstarrungsende)4-SilowirkungBA2-Bodenmechanikohne ErstarrungErdruhedruckaktiver Erddruck3-Bodenmechanikmit ErstarrungABIntegration der Horizontallastinkrementeunbegrenzte Verformungsfähigkeit der Schalungσ hBild 2.30:Vergleich der Druckverläufe auf Grundlage der Modellvorstellungen 1 bis 4 ohneVibrationsverdichtung bei einer vergleichsweise dünnen Wand2.6.2 Hydrostatischer AnsatzBei der Berechnung des Frischbetondrucks nach der Modellvorstellung 1 wird derFrischbeton als idealisierte Flüssigkeit mit der Dichte des Frischbetons angesehen. Derauf die Schalungsoberfläche wirkende Druck nimmt linear mit der Betonierhöhe zu [vgl.Gleichung (2.31)]. Dabei ist der Horizontaldruck σ hgleich dem Vertikaldruck σ v(hydrostatisches Verhalten).σ = σ = h ⋅ γ = h ⋅ g ⋅ρ(2.31)hvccEine Berechnung des Frischbetondrucks nach Modellvorstellung 1 liefert stets auf dersicheren Seite liegende Ergebnisse, wenn der Beton von oben eingefüllt wird und keineunverhältnismäßig hohe mechanische Verdichtung erfolgt. Ebenfalls können beischmalen Bauteilen, durch den Einfüllprozess bedingt, im Bereich der Einfüllstellehöhere Drücke auftreten. CIRIA Research Report Nr. 1 (1965) enthält Angaben zurlokalen Druckverteilung infolge mechanischer Verdichtung.63
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