RF-BETON Stäbe Version 5

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2.3.4 Spannungs-Dehnungs-Linie des Betonstahls

Spannungs-Dehnungs-Linie des Betonstahls

Reduktionsfaktor ks (θ) für Stahlzugfestigkeit

Zur Ermittlung des Reduktionsfaktors ks (θ) ist zunächst die Temperatur in der Stabmitte des ungünstigsten Bewehrungsstabes zu bestimmen. Abhängig von der Herstellungsart und der Klassifizierung des Betonstahls (Klasse N oder Klasse X) sowie der vorhandenen Stahldehnung wird der Reduktionsbeiwert ks (θ) ermittelt.

Bild 2.14 Klasse N -- Reduktionsfaktor ks (θ) nach [2] Bild 4.2a
Bild 2.15 Klasse X -- Reduktionsfaktor ks (θ) nach [2] Bild 4.2b
Reduzierung der Betonstahlfestigkeit fsy,θ

Die Spannungs-Dehnungs-Beziehung des Betonstahls wird durch folgende Parameter definiert:

  • Neigung im linear-elastischen Bereich Es,θ
  • Proportionalitätsgrenze fsp,θ
  • maximales Spannungsniveau fsy,θ

Die in der Heißbemessung maximal anzusetzende Betonstahlfestigkeit ermittelt sich wie folgt:

fsy,θ = ksθ · fyk 

mit

    • ks (θ) : Reduktionskoeffizient für Betonstahl (siehe Bild 2.14 und Bild 2.15)
    • fyk : charakteristische Festigkeit des Betonstahls bei Normaltemperatur
Ermittlung des reduzierten E-Moduls Es,θ des Betonstahls

Kann der Betonstahl in Kurve 1 oder Kurve 2 der Bilder 4.2a bzw. 4.2b in EN 1992-1-2 eingeordnet werden (vgl. Bild 2.14 und Bild 2.15), so lässt sich der reduzierte E-Modul des Betonstahls in Abhängigkeit von Betonstahltemperatur und Herstellungsart des Stahls aus EN 1992-1-2, Tabelle 3.2a bzw. 3.2b entnehmen. Sie sind in den folgenden Bildern dargestellt.

Bild 2.16 Klasse N -- Parameter der Spannungs-Dehnungs-Beziehung von Stahl nach [2] Tabelle 3.2a
Bild 2.17 Klasse X -- Parameter der Spannungs-Dehnungs-Beziehung von Stahl nach [2] Tabelle 3.2b

Für Betonstähle, die in Kurve 3 nach EN 1992-1-2, Bild 4.2a einzustufen sind, wird der reduzierte E-Modul wie folgt berechnet:

Esy,θ = ksθ · Es 

mit

    • ks (θ) : Reduktionskoeffizient für Betonstahl (siehe Bild 2.14 und Bild 2.15)
    • Es : E-Modul des Betonstahls bei Normaltemperatur (20 °C)
Literatur
[2] EN 1992-1-2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-2: Tragwerksbemessung für den Brandfall. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2004