pdf, 126 kB - Schalungsplanung

2.4 Frischbetondruck 33• dem Nachweis der Biegefestigkeit und• der Berechnung der Durchbiegungen, die für den Nachweis der Ebenheitstoleranzenerforderlich sind.Darüber hinaus ist es für Lasteinleitungspunkte oft notwendig, die Holzpressungnachzuweisen.2Bei der Bemessung von konventionellen Schalungen und Gerüsten ist esin der Regel nicht angemessen, mit komplizierten statischen Systemen zurechnen, sondern die Konstruktionen werden im Allgemeinen in einzelneTeilsysteme zerlegt. Für jedes Teilsystem wird dabei ein einfaches, auf dersicheren Seite liegendes statisches System angenommen. Soweit möglichund sinnvoll, wird mit dem System des Einfeldträgers als statisch bestimmtemSystem gerechnet. In den Fällen, in welchen diese Annahme nicht aufder sicheren Seite liegt, wird dann das ungünstigere System angenommen.Für den Nachweis der Schubfestigkeit liegt der ungünstigste Fall am Mittelauflagereines Zweifeldträgers, welcher ein statisch unbestimmtes Systemdarstellt. Dort sind die Querkräfte und damit die Auflagerkraft vergleichsweisegrößer als diejenigen bei allen anderen statischen Systemen.Somit empfiehlt es sich, die Querkraft zunächst mitEd⋅ lV r,d = 1,25 ⋅(2.18)2zu berechnen. Damit liegt die Berechnung für alle denkbaren Fälle immerauf der sicheren Seite.Der Nachweis der Biegefestigkeit und die Berechnung der Durchbiegungenfinden ihren ungünstigsten Fall im statischen System des Einfeldträgers,sodass für die einzelnen statischen Nachweise unterschiediche statischeSysteme entsprechend Tabelle 2.2 angenommen werden können.Sofern genauere Berechnungen erforderlich sind, kann jederzeit das genauzutreffende statische System angewendet werden.Tabelle 2.2 Statische Nachweise undstatisches SystemStatischerNachweisStatisches Systemauf der sicherenSeiteSchubnachweis V d ZweifeldträgerBiegenachweis M dEinfeldträgerDurchbiegungen w Einfeldträger2.4 FrischbetondruckDie Schalhaut muss den Frischbetondruck aufnehmen und über die Unterkonstruktionabtragen können. In DIN 18218 „Frischbetondruck auf lotrechteSchalungen“ wird die Frischbetonwichte mit γ c = 25 kN/m³ angegeben.Nach DIN 1055 Teil 1 „Lastannahmen“ werden für Beton folgende Wichtenvorgegeben:• Stahlbeton• Zuschlag für Frischbeton• insgesamtγ c = 25 kN/m³γ Z = 1 kN/m³γ b = 26 kN/m³Frischbetonwichteγ c = 25 kN/m³ nach DIN 18218: „Frischbetondruckauf lotrechte Schalungen“.γ b = 26 kN/m³ nach DIN 1055 Teil 1„Lastannahmen“ für vertikale Lasten aufhorizontale und geneigte Schalungen.

362 Grundlagen der BemessungTabelle 2.4 Faktoren K1 zur Berücksichtigung des Erstarrungsverhaltens gemäßDIN 18218 Tabelle 2Faktoren K1Erstarrungsende Allgemein b)t E = 5 h t E = 10 h t E = 20 hF1 a) 1,0 1,15 1,45 1 + 0,03 · (t E – 5)F2 a) 1,0 1,25 1,80 1 + 0,053 · (t E – 5)F3 a) 1,0 1,40 2,15 1 + 0,077 · (t E – 5)F4 a) 1,0 1,70 3,10 1 + 0,14 · (t E – 5)F5,F6, SVB 1,0 2,00 4,00 t E / 5a) gilt für Betonierhöhen bis 10 mb) gilt für 5 h ≤ t E·≤ 20 h; t E in StundenDarüber hinaus sind in Anhang B der DIN 18218 Bemessungsdiagrammefür die charakteristischen Werte des maximalen Frischbetondrucks für einErstarrungsende t E von 5 h, 7 h, 10 h, 15 h und 20 h enthalten.Tabelle 2.5 Umrechnungsfaktoren α, dieUmrechnungsfaktoren gelten für dieUmrechnung des Frischbetondrucks beianderer Rohwichte als 25 kN/m³γ c [kN/m³]α10 0,4014 0,5618 0,7222 0,8825 1,0026 1,0430 1,2040 1,60Für die Gleichungen der Tabelle 2.3 liegen folgende Annahmen zugrunde:• Die Frischbetonrohwichte beträgt γ = 25 kN/m³.• Das tatsächliche Erstarrungsende des in die Schalung eingebautenFrischbetons darf t E nicht überschreiten.• Der Frischbeton der Konsistenzklassen F1 bis F6 wird mit Innenrüttlernverdichtet.• Die Schalung ist dicht.• Die mittlere Steiggeschwindigkeit v beträgt bei Verwendung der Betoneder Konsistenzklassen F1 bis F4 an jedem Punkt höchstens 7,0 m/hund• der Beton wird gegen die Steigrichtung, also von oben eingebracht.• Bei Abweichungen der Einbautemperatur T c,Einbau des Frischbetons vonder Referenztemperatur T c,Ref , die dem Erstarrungsende t E zugrundeliegt, um mehr als 1 K ist nach Abschnitt 5.3.2 der DIN 18218 derFrischbetondruck zu vermindern oder zu erhöhen.Übersteigt die Frischbetontemperatur T c,Einbau beim Einbau des Betons dieReferenztemperatur T c,Ref , darf der Frischbetondruck σ hk,max für je 1 K Temperaturdifferenzum 3 % vermindert werden, höchstens um 30 %.Ist die Frischbetontemperatur beim Einbau T c,Einbau niedriger als die ReferenztemperaturT c,Ref oder kann eine höhere Frischbetontemperatur alsT c,Ref nicht aufrechterhalten werden, muss σ hk,max bei den KonsistenzklassenF1, F2, F3 und F4 um 3 % je 1 K Temperaturdifferenz und bei den

2.4 Frischbetondruck 37Konsistenzklassen F5, F6 und SVB um 5 % je 1 K Temperaturdifferenzvergrößert werden.Wird der Beton wie bei selbstverdichtendem Beton (SVB) durch Pumpenvon unten eingebaut, ist für σ hk,max mindestens der hydrostatische Frischbetondruckbezogen auf die Einfüllstelle anzusetzen. Die maximale Höhendifferenzzwischen der Einfüllstelle und dem oberen Betonspiegel sollte dabei3,5 m nicht überschreiten. Der Betoniervorgang soll kontinuierlich erfolgenund nicht länger als eine Stunde dauern, mögliche Unterbrechungen solltenhöchstens 10 Minuten dauern.Der größtmögliche Wert ist in jedem Fall der hydrostatische Frischbetondruckσ hk,max,hydr = γ c · H.Bei Verwendung von Leicht- oder Schwerbeton ist der Frischbeton um dieFaktoren gemäß Tabelle 2.5 zu verringern oder zu erhöhen. Der Frischbetondruckwird dann mit dem Faktor α berechnet:γcα = (2.21)25Die Berechnung des Frischbetondrucks nach DIN 18218 erfolgt in denfolgenden Schritten:• Festlegung des Betonierabschnitts für die maßgebliche Betonmenge.Maßgebend ist in der Regel derjenige Betonierabschnitt mit der geringstenBetonmenge, bei dem die Steiggeschwindigkeit am höchstenist.• Ermittlung der Betonmenge V b ,• Festlegung der Betonierleistung Q b ,• Berechnung der Betonierdauer T b für den maßgebenden Betonierabschnitt:Einflüsse auf den FrischbetondruckÜber das Erstarrungsverhalten hinauswird der Frischbetondruck durch verschiedeneEinflüsse erhöht oder vermindert:• Frischbeton- und Außentemperatur• Kühlen des Betons• Verdichten• Betonzusatzmittel und Betonzusatzstoffe• Erschütterungen und die• Bewehrung2Betonmenge VT b ==Betonleistung Qbb(2.22)• Berechnung der Steiggeschwindigkeit:Höhe des Bauteilsv ==BetonierdauerHT b(2.23)• Festlegung der Betonkonsistenz,• Berechnung des maximalen Frischbetondrucks nach DIN 18218„Frischbetondruck auf lotrechte Schalungen“ nach den Formeln der Tabelle2.3 und den Faktoren K1 nach Tabelle 2.4:

382 Grundlagen der Bemessung( A ⋅ v + B ) ⋅ 25σ hk, max = n n K1 ≥(2.24)für die Konsistenzen F1 bis F4 (n = 1 bis 4) undσ = ⋅ K1 30(2.25)hk , max C n ≥für die Konsistenzen F5, F6 und SVB (n = 5; 6; SVB).• Berechnung der hydrostatischen Druckhöhe. Bei einer Frischbetonrohwichtevon γ c = 25 kN/m³ wird der maximale Frischbetondruck auf dieSchalung bei folgender hydrostatischer Druckhöhe erreicht:h sσhk , max= (2.26)γ cIm folgenden Übungsbeispiel 2.1 ist die Berechnung des maximalenFrischbetondrucks auf eine Wandschalung dargestellt.Frischbetondruck auf eine WandschalungÜbungsbeispiel 2.1Festlegung der Länge des Betonierabschnitts: L = 20,0 m.Ermittlung der Betonmenge V b :V b= 0 ,3 m ⋅ 7,0 m ⋅ 20,0 m =342,0 m30Länge L = 20 mFestlegung der Betonierleistung: Q b = 20,0 m³/h.Berechnung der Betonierdauer T b :T b42,0 m== 2,1h320,0 m /h3Berechnung der Steiggeschwindigkeit v:7,007,0 mv = =2,1h3,3 m/hFestlegung der Betonkonsistenz: F3.Bild 2.2 Beispiel: Frischbetondruck aufeine WandschalungBerechnung des maximalen Frischbetondrucks für Konsistenz F3:hk max2( 14 ⋅ v + 18) ⋅ = ( 14 ⋅ 3,3 + 18) ⋅1,0= 64,6σ , = K1kN/m

2.5 Nachweis der Ebenheitstoleranzen 39Berechnung der hydrostatischen Druckhöhe h s :h s64,6 kN/m=25,0 kN/m23= 2,58 mDarstellung des Betondruckverlaufs über die Wandhöhe:2HydrostatischeDruckhöheh s = 2,58 mHydrostatischerFrischbetondruckσ hk,max = 64,6 kN/m 2H = 7,00RechnerischerFrischbetondrucknach DIN 18218Bild 2.3 Betondruckverlauf2.5 Nachweis der EbenheitstoleranzenDie Schalhaut muss zusammen mit ihrer Unterkonstruktion die geforderteEbenheit der Betonoberfläche nach DIN 18202 „Toleranzen im Hochbau“Tabelle 3 „Grenzwerte für Ebenheitsabweichungen“ gewährleisten. DieZeilen 1 bis 4 dieser Tabelle betreffen nicht geschalte Oberflächen vonDecken und Böden einschließlich deren Beläge.Für geschalte Betonoberflächen kommen die Zeilen 5 bis 7 der Grenzwerte-Tabellein DIN 18202 in Betracht. Als Grenzwerte werden hier Stichmaßes bezeichnet, die bei der Prüfung mit einer Richtlatte (Bild 2.4) bei entsprechendenMesspunktabständen m gemessen werden können. In Tabelle2.6 sind für die bei Schalungen maßgeblichen Messpunktabstände m diezugehörigen Stichmaße s der Zeilen 5 bis 7 wiedergegeben.Die Prüfung der Ebenheitstoleranzen kann erst nach der Herstellung derBetonbauteile z.B. bei der Abnahme erfolgen. Eine Korrektur ist dann inder Regel nicht mehr möglich. Daher ist es sinnvoll, die Schalung schonvon vornherein dafür zu bemessen. Erfahrungsgemäß sind die Anforderungender DIN 18202 meist maßgebend gegenüber anderen Begrenzungender Durchbiegung aus den Normen. Dies rührt daher, dass die Scha-MesspunktabstandmsStichmaßBild 2.4 Messpunktabstand und Stichmaßbei der Prüfung mit einer Richtlatte