RF-BETON Stäbe Version 5

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2.4.3.2 Modifizierte Stahlkennlinie

Modifizierte Stahlkennlinie

Der Tension Stiffening-Effekt kann auch über eine modifizierte Stahlkennlinie berücksichtigt werden. Dabei wird die geringere tangentiale Steifigkeit (sprunghafte Änderung bei erneuter Rissbildung) während der Rissentwicklung näherungsweise über eine Unterscheidung zwischen Rissbildung und abgeschlossener Rissbildung erfasst.

Spannungs-Dehnungs-Linie des Stahls
Bild 2.24 Modifizierte Spannungs-Dehnungs-Linie des Betonstahls nach [6]
Erläuterung

Ungerissen – Zustand I (0 < σs ≤ σsr)

εsm = εs1 

Zustand der Erstrissbildung (σsr < σs ≤ 1.3σsr)

εsm = εs2 - βt σs - σsr + 1.3 σsr - σs0.3 σsr εsr2 - εsr1 

Zustand der abgeschlossenen Rissbildung (1.3 σsr < σs ≤ fy)

εsm = εs2 - βt εsr2 - εsr1 

Plastisches Stahlfließen bis zum Versagen (fy < σs ≤ ft)

εsm = εsy - βt εsr2 - εsr1 + δd 1 - σsrfy εs2 - εsy 

Bezeichnungen:

    • εsm : mittlere Stahldehnung
    • εsu : Bruchdehnung des Betonstahls
    • εs1 : Stahldehnung im ungerissenen Zustand
    • εs2 : Stahldehnung im gerissenen Zustand (im Riss)
    • εsr1 : Stahldehnung im ungerissenen Zustand unter Rissschnittgrößen
    • εsr2 : Stahldehnung im Riss unter Rissschnittgrößen
    • βt : Beiwert zur Berücksichtigung der Belastungsdauer bzw. Lastwiederholungen
      • 0.40 kurzzeitige Belastung
      • 0.25 andauernde Last oder häufige Lastwechsel
    • σsr : Spannung in Zugbewehrung, berechnet auf Grundlage eines gerissenen Querschnitts für die Einwirkungskombination, die zur Erstrissbildung führt
    • σs : Stahlspannung im gerissenen Zustand (im Riss) in [N/mm2]
    • σd : Beiwert zur Berücksichtigung der Duktilität der Bewehrung
      • 0.8 hochduktiler Stahl
      • 0.6 normalduktiler Stahl
Literatur
[6] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Heft 525 – Erläuterungen zu DIN 1045-1. Beuth Verlag GmbH, 2003.

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