Materialkennwerte

In diesem Kapitel finden Sie Hinweise zu den Materialkategorien 'Beton' und 'Betonstahl', die für die Betonbemessung von Bedeutung sind.

Beton

Mit dem Aktivieren der Betonbemessung werden im Dialog 'Material bearbeiten' bei Betonmaterialien weitere Register verfügbar, in denen Sie wichtige Einstellungen für die Betonbemessung vornehmen können. Die allgemeine Beschreibung dieses Dialogs finden Sie im Kapitel Materialien des RFEM-Handbuchs.

Zeitabhängige Kennwerte des Betons

Zeitabhängige Kennwerte des Betons

Einstellungen

Wenn Sie das 'Kriechen' und 'Schwinden' bei der Bemessung erfassen wollen, haken Sie die entsprechenden Kontrollfelder in diesem Abschnitt an. Die weiteren Vorgaben werden dann für alle Bauteile berücksichtigt, denen das Material zugewiesen ist. Ist das Kriechen und Schwinden deaktiviert, sind keine sonstigen Eingaben im Register möglich.

Geben Sie die 'Relative Luftfeuchte der Umgebung', das 'Betonalter am Ende der Aushärtung' und das 'Betonalter bei Belastung' an. Aus diesen Angaben ermittelt das Programm die Kriechzahl φ und die Schwinddehnung ε.

Modifizierung der Betonreifung

Wenn Sie das Kriechen aktiviert haben, können Sie mit den Optionen der Liste den Verlauf der Betonreifung anpassen (siehe Bild Zeitabhängige Kennwerte des Betons). Diese wirken sich auf die Ermittlung der Kriechzahl φ aus.

• Ohne: Es erfolgt keine Anpassung der Kriechzahl φ.
• Temperaturbehandlung: Rufen Sie mit der Schaltfläche einen neuen Dialog auf. Dort können Sie die Betontemperaturen in Abhängigkeit von der Zeit definieren. Diese Parameter beeinflussen das äquivalente Betonalter t_0,e. Sobald die Modifikation mittels der Temperaturbehandlung aktiviert wurde, wird im Abschnitt Funktionsdaten die 'Kriechzahl φ_e zum äquivalenten Zeitpunkt' angegeben.

Temperaturabhängigkeit von der Zeit definieren

• Messung des Elastizitätsmoduls: Wurde der E-Modul des Betons an Probekörpern gemessen, können Sie mit dieser Option den rechnerischen Wert der Kriechzahl φ durch den Messwert ersetzen. Tragen Sie den 'Gemessenen Elastizitätsmodul' des Probekörpers und das 'Betonalter' zum Zeitpunkt der Messung ein. Aus diesen Angaben ermittelt das Programm das äquivalente Betonalter t_0,e, mit dem wiederum die Kriechzahl zu φ_e modifiziert wird.

Modifizierungstyp 'Messung des Elastizitätsmoduls'

• Messung der Betonfestigkeit: Diese Modifizierungsmöglichkeit verhält sich analog zur oben beschriebenen Option. Anstelle des gemessenen E-Moduls geben Sie die Betondruckfestigkeit f_cm(t) an, die zu einem bestimmten Zeitpunkt t gemessen wurde.

Funktionsdaten (nur zur Visualisierung)

In diesem Abschnitt können Sie einen Querschnitt oder eine Dicke des Modells festlegen und hierfür einen 'Funktionstyp' auswählen, der in der Tabelle rechts und im Diagramm unterhalb dargestellt werden soll.

Funktionstyp auswählen: Kriechzahl oder Schwinddehnung

Damit steuern Sie, ob die Kriechzahl φ oder ein Typ der Schwinddehnung (Gesamtschwinddehnung ε_cs oder deren Komponenten Trocknungsschwinden ε_cd und autogenes Schwinden ε_ca) als Ordinaten dargestellt werden. Sie gewinnen so Informationen über den Verlauf der Langzeiteffekte in Zusammenspiel mit den verschiedenen Einstellungen, beispielsweise zur Betonreifung.

Die dargestellten Ergebnisse sind abhängig von einer bestimmten 'Dicke' oder einem 'Querschnitt'.

Objekttyp auswählen: Dicke oder Querschnitt

Im Feld 'Anzahl Schritte' n_s können Sie die Teilung für die Tabelle und das Diagramm anpassen. Es sind zehn Teilungspunkte voreingestellt, sodass die Tabelle elf Ergebniszeilen hat.

Das 'Betonalter zum betrachteten Zeitpunkt' t ist mit 50 Jahren voreingestellt; dieser Wert wird in Tage umgerechnet angegeben. Bei Bedarf sind hier ebenfalls Anpassungen möglich.

Der Hinweis 'nur zur Visualisierung' im Titel des Abschnitts bedeutet, dass mit diesen Werten nur die Eingabeparameter für den selektierten Querschnitt oder die selektierte Dicke angegeben und visualisiert werden. Damit können Sie überprüfen, welchen Einfluss die jeweiligen Parameter haben. Für die Berechnung werden jedoch die Kriechzahlen und Schwinddehnungen zum tatsächlichen Bemessungszeitpunkt getrennt berechnet. Dies ist speziell auch für das Add-On Zeitabhängige Analyse (TDA) (noch in Entwicklung) relevant.

Diagramm

In diesem Abschnitt werden die Funktionsdaten als Diagramm dargestellt.

Kriechzahl - Zeit - Diagramm

Wenn Sie die Maus entlang des Graphen bewegen, erscheinen die jeweiligen Abszissen und Ordinaten. Sie können mit dem Mausrad zoomen, mit der linken Maustaste das Diagramm verschieben und mit einem Doppelklick auf das Mausrad die Gesamtansicht des Diagramms wiederherstellen.

Unterhalb des Diagramm befinden sich mehrere Schaltflächen. Mit der Schaltfläche können Sie die errechneten Kriech- und Schwindparameter in einem Dialog anzeigen lassen.

Berechnete zeitabhängige Parameter

Mit den Optionen der Listenschaltfläche ist es möglich, die Ordinate und Abszisse in einer linearen oder logarithmischen Skala darzustellen.

Schwinddehnung - Zeit-Diagramm logarithmisch darstellen

Das Diagramm kann auch gedruckt werden. Über die Listenschaltfläche haben Sie folgende Möglichkeiten:

• Sofort ausdrucken
• In das Ausdruckprotokoll
• In PDF drucken
• In Zwischenablage kopieren
• Druck als Datei

Die verschieden Funktion sind im Kapitel Grafiken des RFEM-Handbuchs beschrieben.

Mit der Schaltfläche können Sie die Tabellenwerte des Diagramms nach Excel exportieren.

Beton-Einstellungen

Im Register Beton-Einstellungen können Sie spezielle Anpassungen für die Eigenschaften des Betons vornehmen. Diese wirken sich nicht nur die Ermittlung von Kriechzahl und Schwinddehnung aus, sondern auch auf die konstruktiven Nachweise der Bauteile, denen der Beton zugeordnet ist.

Beton-Einstellungen

Passen Sie bei Bedarf den 'Größtkorndurchmesser' d_g an. Dieser fließt in die Detailnachweise der benutzerdefinierten Bewehrung ein.

In der Liste 'Typ der Gesteinskörnung' haben Sie eine Auswahl unter verschiedenen Zuschlagsarten. Gleiches gilt für die 'Zementklasse' (S, N oder R); sie hat einen großen Einfluss auf die Aushärtung des Betons. In der Liste 'Betonsorte' können Sie auch das Fertigungsverfahren des Bauteils anpassen (Monolithisch oder Fertigteil).

Betonbemessung

Im Register Betonbemessung finden Sie die Normparameter des Materials, die für die Bemessung gelten.

Betonbemessung mit Bemessungseinstellungen für EN 1992

Unter anderem sind die Teilsicherheitsbeiwerte sowohl des Betons als auch des Betonstahls angegeben und die Mindestbetondeckungen für die verschiedenen Expositionsklassen aufgelistet. Diese Werte sind auf die Norm abgestimmt, die Sie bei den Basisangaben des Modells festgelegt haben. Bei EN 1992-1-1 beispielsweise finden Sie hier die Parameter des Nationalen Anhangs, bei ACI 318 werden die Werte direkt aus der Norm übernommen

Betonstahl

Mit dem Aktivieren der Betonbemessung wird im Dialog 'Material bearbeiten' bei Betonstahlmaterialien ein weiteres Register verfügbar, in spezielle Anpassungen für die Eigenschaften des Bewehrungsstahls vornehmen. Die allgemeine Beschreibung dieses Dialogs finden Sie im Kapitel Materialien des RFEM-Handbuchs.

Stahleinstellungen

Stahleinstellungen

Legen Sie über die Listen die 'Klassifizierung' des Betonstahls (N oder X) und den 'Produktionstyp' (warmgewalzt oder kaltverformt) fest. Diese Eigenschaften wirken sich auf das Duktilitätsverhalten aus. Sie werden unter anderem für den Brandschutznachweis benötigt.