Untersuchungen zur technischen Optimierung von Stahlbetonvorsatzschalen an bestehenden Wasserbauten: Fid-Bau Portal

Untersuchungen zur technischen Optimierung von Stahlbetonvorsatzschalen an bestehenden Wasserbauten

Fleischer, Helmut

Verkehrswasserbauten sind im Vergleich zu anderen Stahlbetonbauwerken in Deutschland meist schon ziemlich alt. Entsprechend hoch ist der Sanierungsbedarf. Meist erfolgt die Sanierung mit Hilfe etwa 30-40 cm dicker, vorgesetzter Stahlbetonschalen, die beidseitig bewehrt und über Verbunddübel im Altbeton kraftschlüssig verankert werden. Infolge der abfließenden Hydratationswärme kommt es in diesen Schalen oft zu Rissbildungen, deren Breite begrenzt werden muss, damit Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit nicht beeinträchtigt werden. Im Zusammenhang mit der erforderlichen Anpassung der ZTV-W 219 an die neuen Stahlbetonnormen wurde untersucht, mit welchen Maßnahmen eine Beschränkung der Rissbildung erfolgen kann und wie diese zu quantifizieren sind. Dazu wurde ein FEM-Modell zur Berechnung der Temperatur- und Spannungsfelder im jungen Beton aufgestellt und mit systematischen Messungen verglichen. Da sowohl die Messung wie auch die Berechnung zum frühen Zwang im erhärtenden Beton einen großen Unsicherheitsfaktor beinhalten, ist diese Kombination in jedem Fall sinnvoll. Wie der Vergleich ergab, konnte eine vergleichsweise gute Übereinstimmung erzielt werden. Es wurde festgestellt, dass in den Vorsatzschalen neben den zentrischen Zwangskräften auch Biegemomente auftreten, deren Größe nicht vernachlässigbar ist. Mit Hilfe eines pragmatischen Bemessungsansatzes, der auch in der Neufassung der ZTV-W 219 Eingang fand, lässt sich die Zwangsbewehrung wie bisher für den zentrischen Zwang nach DIN 1045-1 ermitteln. Sie ist jedoch hier im Verhältnis 2:1 auf die Vorder- und Rückseite der Schale zu verteilen. Zudem wurden Grenzwerte für die Frischbetontemperatur und den adiabatischen Temperaturanstieg der Betonmischung festgelegt.