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Grenzen elastischen Materialverhaltens von Beton
Bei geringen Beanspruchungen verhält sich Beton nahezu elastisch. Erst bei Beanspruchung über die Elastizitäts- bzw. Proportionalitätsgrenze hinaus kommt es zu Rissbildung im Gefüge, die ein deutlich nichtlineares Materialverhalten zur Folge hat. Die Steifigkeiten werden reduziert und die Verformungen nehmen im Verhältnis zu den Kräften überproportional zu. Um die für den Übergang zur Nichtlinearität notwendigen Beanspruchungsbedingungen und damit die Elastizitätsgrenze charakterisieren zu können, muss das Entstehen der Rissbildung, angefangen von den ersten Mikrorissen, genau untersucht werden. Dazu werden zunächst einfache Beanspruchungsbedingungen mit einachsigen Zug- und Druckversuchen geschaffen, um die Elastizitätsgrenze qualitativ zu ermitten. Aus der entwickelten Annahme, dass Risse im Beton durch Überschreiten von Dehnungen bestimmter Grenzgröße entstehen und dabei nichtlineare Materialverhaltensweisen hervorrufen, wird darufhin die Elastizitätsgrenze über Verzerrungsgrößen formuliert. Des weiteren wird mittels Triaxialversuch untersucht, wie der Beton auf hohe Spannungen bei gleichzeitig geringen Dehnungen reagiert. Wie angenommen, tritt dabei eine hohe Beanspruchbarkeit auf, was die auf den Dehnungswerten beruhenden Daten für die Elastizitätsgrenze bestätigt. Die Elastizitätsgrenze oder Proportionalitätsgrenze des auf Zug beanspruchten Betons ist keine Spannungsgrenze, wie in der Bemessungspraxis häufig angenommen, sie ist eine Dehnungsgrenze, da das Entstehen von Mikrorissen durch die erreichte Dehnung bestimmt wird. Dieser Unterschied ist wichtig, wenn das zeitabhängige Verhalten des Betons betrachtet wird. Müssen Betonbauteile ungerissen bleiben, beispielsweise weil sie Flüssigkeiten halten sollen, müssen die Grenzdehnungen eingehalten werden. Eine rein auf Zugspannungen ausgelegte Bemessung kann bei Ansatz von Relaxation die tatsächliche Beanspruchbarkeit überschätzen.
Grenzen elastischen Materialverhaltens von Beton
Bei geringen Beanspruchungen verhält sich Beton nahezu elastisch. Erst bei Beanspruchung über die Elastizitäts- bzw. Proportionalitätsgrenze hinaus kommt es zu Rissbildung im Gefüge, die ein deutlich nichtlineares Materialverhalten zur Folge hat. Die Steifigkeiten werden reduziert und die Verformungen nehmen im Verhältnis zu den Kräften überproportional zu. Um die für den Übergang zur Nichtlinearität notwendigen Beanspruchungsbedingungen und damit die Elastizitätsgrenze charakterisieren zu können, muss das Entstehen der Rissbildung, angefangen von den ersten Mikrorissen, genau untersucht werden. Dazu werden zunächst einfache Beanspruchungsbedingungen mit einachsigen Zug- und Druckversuchen geschaffen, um die Elastizitätsgrenze qualitativ zu ermitten. Aus der entwickelten Annahme, dass Risse im Beton durch Überschreiten von Dehnungen bestimmter Grenzgröße entstehen und dabei nichtlineare Materialverhaltensweisen hervorrufen, wird darufhin die Elastizitätsgrenze über Verzerrungsgrößen formuliert. Des weiteren wird mittels Triaxialversuch untersucht, wie der Beton auf hohe Spannungen bei gleichzeitig geringen Dehnungen reagiert. Wie angenommen, tritt dabei eine hohe Beanspruchbarkeit auf, was die auf den Dehnungswerten beruhenden Daten für die Elastizitätsgrenze bestätigt. Die Elastizitätsgrenze oder Proportionalitätsgrenze des auf Zug beanspruchten Betons ist keine Spannungsgrenze, wie in der Bemessungspraxis häufig angenommen, sie ist eine Dehnungsgrenze, da das Entstehen von Mikrorissen durch die erreichte Dehnung bestimmt wird. Dieser Unterschied ist wichtig, wenn das zeitabhängige Verhalten des Betons betrachtet wird. Müssen Betonbauteile ungerissen bleiben, beispielsweise weil sie Flüssigkeiten halten sollen, müssen die Grenzdehnungen eingehalten werden. Eine rein auf Zugspannungen ausgelegte Bemessung kann bei Ansatz von Relaxation die tatsächliche Beanspruchbarkeit überschätzen.
Grenzen elastischen Materialverhaltens von Beton
Limits of elastic material behaviour of concrete
Mark, P. (author) / Schnütgen, B. (author)
Beton- und Stahlbetonbau ; 96 ; 373-378
2001
6 Seiten, 6 Bilder, 2 Tabellen, 18 Quellen
Article (Journal)
German
Grenzen elastischen Materialverhaltens von Beton
| IuD Bahn | 2001
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| Wiley | 2001
FACHTHEMEN - Grenzen elastischen Materialverhaltens von Beton
| Online Contents | 2001