Prüfingenieur 34 - Bundesvereinigung der Prüfingenieure für ...

gleichbar betrachtet werden. Hinsichtlich der Prüfbedingungen
ist eine Umrechnung der mechanischen
Kennwerte mittels Umrechnungsfaktoren nicht notwendig.
Einen Sonderfall stellt jedoch die geforderte
Dehnung bei Höchstlast A gt [3] zur Beurteilung der
Duktilität dar, weil frühere Normenwerke nur Regelungen
bezüglich der Bruchdehnung enthielten.
3.2 Beurteilung der Duktilität historischer
Betonstähle
Wie Rußwurm [32] berichtet, sollen bis zur
bauaufsichtlichen Einführung einer neuen DIN 488
Übergangsregeln zur Zuordnung von Betonstählen in
die Duktilitätsklassen A und B gelten, um die fehlenden
Regelungen der zurzeit noch gültigen DIN 488
Teil 1 von 1984 [33] zu kompensieren (Tabelle 5).
Diese seit 2003 angewandten Übergangsregeln beurteilen
die Duktilität von Betonstählen wie folgt:
Normalduktil (A) Hochduktil (B)
BSt 500 M – BSt 500 S –
Betonstahlmatte tiefgerippt Betonstabstahl
BSt 500 KR – Betonstahl BSt 500 WR –
im Ring, kaltgerippt Betonstahl im Ring, warmgerippt
Tab. 5: Seit 2003 eingeführte Einstufung von Betonstählen
in Duktilitätsklassen A/B nach [32]
Für hochgerippte Betonstahlmatten nach DIN
488 Teil 4 [34] von 1986 kann keine eindeutige Einstufung
in eine Duktilitätsklasse erfolgen, da diese
nicht einmal die Anforderungen an die Duktilitätsklasse
A (normalduktil) erfüllen [32]. Untersuchungen
an entsprechenden Matten ergaben für die zugrunde
gelegten 10%-Quantile der Kenngrößen der
Duktilität Werte, die in Tabelle 6 den Anforderungen
der Duktilitätsklasse A gegenübergestellt sind.
Anforderung BSt 500 M BSt 500 M (A)
(hochgerippt) nach nach
DIN 488-4:198 [34] DIN 1045-1:2008 [3]
Verhältnis von
Zugfestigkeit
zu Streckgrenze 1,032 1,05
(ft/fy)k
Dehnung unter
Höchstlast Agt 1,67 % 2,5 %
Tab. 6: Vergleich Eigenschaften der Betonstahlmatten [32]
Wie auch schon in [8] angemerkt, bedeutet
dies bei der Nachrechnung (nach [3]) eines Bestandsgebäudes,
welches mit entsprechenden hochgerippten
Betonstahlmatten ausgeführt wurde, dass nur die linear-elastischen
Berechnungsverfahren zur Schnittgrößenermittlung
ohne Einschränkungen angewendet
werden können. Die linear-elastischen Berechnungen
mit Umlagerung könnten zumindest wie für Betonstähle
mit normaler Duktilität herangezogen werden,
BAUEN IM BESTAND
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Der Prüfingenieur April 2009
da sie bereits in früheren Fassungen der DIN 1045 eine
Umlagerung der Stützmomente um bis zu 15 %
ohne entsprechende Duktilitätsanforderungen zuließen.
Des Weiteren sollte bei der Biegebemessung
mit diesen und älteren Betonstahlmatten im Grenzzustand
der Tragfähigkeit die Stahldehnung auf maximal
ε su = 1,5 % begrenzt sowie auf die Ausnutzung
des ansteigenden Astes der Spannungs-Dehnungs-Linie
nach Erreichen der Streckgrenze verzichtet werden.
Weitere Untersuchungen von Rußwurm [35]
an schweißbaren Betonstabstählen gemäß [33] liefern
folgenden Zusammenhang zwischen der einst geforderten
Bruchdehnung des langen Proportionalstabs
A 10 und der Gleichmaßdehnung A g nach der Herstellungsart
der Stähle (Tabelle 7).
Die kaltverformten und warmgewalzten, unbehandelten
Betonstähle gemäß [33] unterscheiden sich
im Wesentlichen nur in ihrer chemischen Zusammensetzung
von den Betonstählen der Gruppe III K und
III U nach DIN 488 Blatt 1 [36] von 1972. Diese Veränderung
wurde nur zur Sicherstellung der Schweißeignung
vorgenommen (Kapitel „Erläuterungen“ in
[33]). Die Nennwerte der Festigkeitseigenschaften
blieben unverändert. Daher wird hier davon ausgegangen,
dass die Verhältniswerte der Tabelle 7 auch
für Betonstähle gemäß [36] verwendet werden können.
Herstellungsart A10/Ag
kaltgewalzter Betonstahl
warmgewalzter, aus der Walzhitze
2,25
wärmebehandelter Betonstahl 1,65
warmgewalzter, unbehandelter Betonstahl 1,55
Tab. 7: Verhältnis von Bruchdehnung A 10 und Gleichmaßdehnung
A g und von schweißgeeigneten Betonstabstählen,
nach [35]
Setzt man die in den Ausgaben von 1972 [36]
und 1984 [33] der DIN 488 geforderten 5%-Quantile
der Bruchdehnung A 10 als erfüllt voraus, so ergeben
sich über die Verhältniswerte nach [35] Gleichmaßdehnungen
A g, die auf der sicheren Seite liegend mit
den in [3] geforderten Gesamtdehnungen unter
Höchstkraft verglichen und einer entsprechenden
Duktilitätsklasse zugeordnet werden können (Tabelle
8).
Für geschweißte Betonstahlmatten wird in [35]
keine allgemeine Beziehung zwischen Bruchdehnung
A 10 und Gleichmaßdehnung A g gegeben. Nach [25]
ist die Einstufung gemäß der oben stehenden für Betonstabstahl
in Duktilitätsklasse B auch für ältere naturharte
(nicht kaltverformte oder kaltgereckte) Betonstabstähle
ohne Einschränkung möglich. Für kalt-