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9. März 2021

Ermittlung von Betondeckungen nach EN 1992-1-1 mit RF-BETON Stäbe

Dieser Beitrag befasst sich mit dem Schutz der Bewehrung gegen Korrosion gemäß EN 1992-1-1, auch Betondeckung genannt. Ziel des Beitrags ist es, die Berücksichtigung zahlreicher Parameter, die in den Eurocodes für Betonbewehrungen definiert sind, in der Statik-Software RFEM aufzuzeigen.

Was bedeutet Betondeckung?

Die Betondeckung ist der Abstand zwischen der Betonoberfläche und des am nächsten liegenden Bewehrungsstahls. Sie wird konkret mit cnom definiert, das eine Mindestüberdeckung sowie eine kalkulatorischen Spielraum für Ausführungstoleranzen berücksichtigt.

Nennmaß der Betondeckung

Welche Mindestbetondeckung ist zu berücksichtigen?

Mindestbetondeckung

Mindestbetondeckung aufgrund von Verbundanforderung

Mindestbetondeckung aufgrund von Umgebungsbedingungen

Die empfohlenen Werte für cmin,dur sind in der Tabelle 4.4N der EN 1992-1-1 angegeben. Diese Tabelle gibt die entsprechend der Anforderungsklasse und Expositionsklasse zu berücksichtigende Deckung in mm an.

Wie werden die Umgebungsbedingungen ermittelt?

Vor allem der Schutz eines Tragwerks wird entsprechend der Nutzungsdauer des Projektes und dem vorgesehenen Verwendungszweck berücksichtigt: das ist die Anforderungsklasse. Daneben hängt die Betondeckung davon ab, welchen physikalischen und chemischen Bedingungen das Tragwerk ausgesetzt ist: dies entspricht der Expositionsklasse.

Diese Umgebungsbedingungen hängen von der Kompaktheit des Betons und seiner Qualität ab. Daher ist es indirekt das Wasser/Zement-Verhältnis, das es ermöglicht, diese Bedingungen basierend auf der Betonfestigkeitsklasse zu bestimmen.

Aus diesem Grund empfehlen die Eurocodes die Tabelle 4.3N der EN 1992-1-1, eine Tabelle zur Strukturklassifizierung, die es ermöglicht, die Anforderungsklasse eines Bauwerks insbesondere in Abhängigkeit von der Festigkeitsklasse des Betons zu erhöhen oder zu verringern.

So kann man die ersten beiden Parameter einem Projekt mit einer vorgesehenen Nutzungsdauer von 50 Jahren (Anforderungsklasse S4) mit Expositionsbedingungen der Klasse XC2/XC3 (Korrosion durch Karbonatisierung in feuchter Umgebung) angleichen. Es gibt dann je nach Festigkeitsklasse zwei Möglichkeiten zur Betondeckung:

  • cmin,dur = 25 mm für Beton C30/37 oder weniger (Tabelle 4.4N)
  • cmin,dur = 20 mm für Beton C35/45 oder mehr (Tabelle 4.4N + Tabelle 4.3N)

Andere Parameter in RF-BETON

In RF-BETON Stäbe hat man z. B. die Möglichkeit, die zahlreichen Parameter abzuändern, um den Wert der Deckung zu bestimmen:

  • Verschleißklasse
  • Herstellungsart
  • Luftporengehalt
  • Besondere Qualitätskontrolle der Betonherstellung
  • Größe des Größtkorns

Anwendung der Theorie mit dem Zusatzmodul RF-BETON Stäbe

Es werden nun die Ergebnisse, die wir bei der Suche nach der Mindestdeckung gemäß Norm automatisch erhalten haben, untersucht. Es werden nachfolgend die gleichen Parameter wie vorher ausführlich beschrieben betrachtet:

  • Anforderungsklasse: S4
  • Expositionsklasse: XC2/XC3
  • Betonfestigkeitsklasse: C30/37
  • Zuschlagstoffe: dg = 25 mm
  • Durchmesser der Längsbewehrungen: ϕ = 20 mm
  • Durchmesser der Querbewehrungen: ϕt = 8 mm

Um die Betondeckung mit RF-BETON Stäbe automatisch ermitteln zu können, sind die in Bild 01 gezeigten Einstellungen zu treffen.

Bild 02 zeigt die nach unserem Beispiel definierten Parameter. Zu beachten ist, dass in der Maske „1.1 Basisangaben“ die Norm ausgewählt sein muss und in der Maske „1.2 Materialien“ die Betonfestigkeitsklasse definiert wird.

Vorhaltemaß

Wie in Bild 02 zu sehen ist, ist der vom Eurocode empfohlene Wert von 10 mm standardmäßig vorgegeben. Je nach Überwachungsqualität für Betondeckungen kann dieser Parameter jedoch in RF-BETON Stäbe gemäß den weiterentwickelten Empfehlungen des Eurocodes entsprechend Bild 03 benutzerdefiniert werden.

Das Nennmaß der Betondeckung nach Norm lautet somit: cnom = 25 + 10 = 35 mm.

Vergleich mit Nationalem Anhang von Frankreich

Zum Vergleich betrachten wir den Unterschied in den Ergebnissen für identische Bedingungen wie zuvor, jedoch werden hier die Normen bezogen auf den Nationalen Anhang von Frankreich angewendet.

Das Nennmaß der Betondeckung wurde auf 30 mm reduziert.

Die Erklärung ergibt sich aus der vom französischen Nationalen Anhang empfohlenen Modulation der Anforderungsklasse gemäß Tabelle 4.3NF, die wie in unserem Fall eine Minderung der Anforderungsklasse von Beton C30/37 von S4 auf S3 ermöglicht. Das Ablesen der Werte in Tabelle 4.4N verändert sich daher, und der Wert von cmin,dur ist entsprechend der Anforderungsklasse S3 kleiner.

Anwendung in anderen Zusatzmodulen

Die Zusatzmodule RF-BETON Flächen und RF-BETON Stützen machen ebenfalls von der automatischen Deckungsfunktion nach Norm Gebrauch, gemäß dem in diesem Beitrag beschriebenen Verfahren.


Autor

Milan Gérard arbeitet am Standort Paris. Er ist bei Dlubal für den Vertrieb und den technischen Support zuständig.

Links
Referenzen
  1. Eurocode 2 : Calcul des structures en béton - Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments - Annexe Nationale ; NF EN 1992-1-1/NA : 2016
  2. EN 1992-1-1: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2004