Beton besitzt eine im Vergleich zur Druckfestigkeit niedrige Zugfestigkeit, die zudem nur unterproportional mit steigender Druckfestigkeit wächst. Gleichzeitig nimmt die Sprödigkeit der Matrix mit steigender Druckfestigkeit zu. Besonders bei ultrahochfesten Betonen (UHPC) werden daher zur Verbesserung der Duktilität und zur Steigerung der (Biege-)Zugfestigkeit häufig Fasern zugegeben. Die wirtschaftliche Ausführung weitgespannter Konstruktionen unter planmäßiger Ausnutzung der hohen Betondruckfestigkeit wird jedoch nach wie vor erst durch den Einsatz zusätzlicher Bewehrung mit oder ohne Vorspannung in der Zugzone ermöglicht. Bei Kombination konventioneller Betonstahl- oder Spannbewehrung und Fasern ergeben sich Unterschiede im Trag- und Verformungsverhalten eines zugbeanspruchten Betonbauteils gegenüber dem bekannten Stahl- und Spannbeton. Im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit und Dichtigkeit ist vor allem der günstige Einfluss der Fasern auf den Rissbildungsprozess und die Rissbreiten im Gebrauchszustand von Bedeutung. Besonders bei erhöhten Anforderungen an die Rissbreite (Größenordnung: unter 0,1 mm) kann durch gemischte Bewehrung aus Stabstahl und Fasern eine wesentliche Verbesserung gegenüber Stahlbeton erzielt werden. Die Analyse der Vorgänge bei Rissbildung setzt zunächst das Verständnis der unterschiedlichen Wirkungsweisen der beiden Bewehrungselemente 'Stabstahl' und 'Fasern' voraus. Es werden die hierzu erforderlichen mechanischen Zusammenhänge dargestellt und unter Berücksichtigung des Gleichgewichts und der Verträglichkeit miteinander verknüpft. Durch Vereinfachung wird ein praxisgerechtes Nachweiskonzept erarbeitet, welches die Ermittlung der zur Begrenzung der Rissbreite erforderlichen Stabstahlbewehrung auf direktem Wege ermöglicht. Der vorgestellte Ansatz ist auf alle mit Stabstahl und Fasern bewehrten Betone unabhängig von deren Festigkeitsklasse anwendbar. Die Berechnung setzt in Ergänzung zu Stahlbeton lediglich die Kenntnis der Faserwirksamkeit einer Faserbetonmischung voraus. Diese ist wegen zahlreicher, noch nicht ausreichend theoretisch untersuchter Einflussfaktoren bislang nur auf experimentellem Wege zu bestimmen. Maßstabsgerechte zentrische Zugversuche an gekerbten Proben sind hierzu am besten geeignet. Die Betrachtung der Vorgänge am diskreten Riss bildet auch die Grundlage für ein numerisches Verfahren zur rechnerischen Ermittlung des Last-Verformungsverhaltens von UHPC-Zugelementen mit gemischter Bewehrung. Die Anwendung der abgeleiteten Beziehungen wird anhand von Rechenbeispielen erläutert. Weiterhin werden die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen zum Last-Verformungsverhalten und zur Rissbildung an gemischt bewehrten UHPC-Zugkörpern vorgestellt, die eine Überprüfung des mechanischen Modells erlauben.

When combining conventional non-pre-stressed or pre-stressed reinforcement with fibres, differences in the load-carrying and deformation behaviour arise in comparison to the well-known reinforced and pre-stressed concrete. This fact holds true comparably for all concrete classes. However, it is of special interest for ultra-high-performance concretes (UHPC), because fibres are added to these concretes generally to improve ductility. With regard to durability, the positive influence of the fibres on the crack formation process and the crack widths in the serviceability range is significant. Especially for enhanced requirements concerning the crack width (order of magnitude: 0.1 mm) with combined reinforcement of rebars and fibres an essential improve compared to reinforced concrete can be achieved. The analysis of the crack formation process presumes the understanding of the different behaviours of the two reinforcing elements 'rebars' and 'fibres'. The therefore required mechanical relationships are presented and linked with each other considering equilibrium and compatibility. The derived relationships are validated on the basis of experimental investigations on tensile members with combined reinforcement made of UHPC. The application is furthermore illustrated by means of two examples. Because of its universal formulation, the presented proposal is generally applicable to all types of concrete reinforced with rebars and fibres, that means it is not limited to ultra-high-performance concrete.