Spannbeton

Zusammenfassung

Nachteile des Stahlbetons. Bei der Entwicklung biegefester Stahlbetonbauteile hat sich die theoretische Annahme, Biegedruckkräfte dem Beton zuzuweisen und Biegezugkräfte durch Betonhaftung auf die Stahlstäbe zu übertragen, als durchführbar und zweckmäßig erwiesen. Mängel und Grenzen der Stahlbetonbauweise ergeben sich jedoch aus den unterschiedlichen Eigenschaften von Stahl und Beton und aus der Verbundwirkung:

• a) Mangelhafte Zugdehnung des Betons (bis 0,2 mm/m) und seine geringe Zugfestigkeit (1 bis 10 N/mm²) führen bereits bei Stahlspannungen von 30 bis 50 N/mm² zu Rissbildungen. Die gerissene Zugzone ist bei wirtschaftlicher Nutzung der hohen Stahlzugfestigkeit unvermeidbar. Grundsätzlich sind Risse jedoch unerwünscht und häufig die Ursache von Bauschäden.

• b) Die Stahlfestigkeit ist nur beschränkt nutzbar, um die noch zulässige Betonrissbreite von 0,2 mm nicht zu überschreiten (für BSt 420 S z. B. nur 240 N/mm²). Begründung: Mit den zugelassenen Stahlspannungen sind unvermeidbare Zugdehnungen bis 1,2 mm/m zu erwarten. Berücksichtigt man die Eigendehnung des Betons von 0,2 mm/m, so ergibt sich eine Gesamtrissbreite von 1,2 — 0,2 = 1,0 mm/m. Gerippte Stahloberflächen und Querbewehrung verteilen diese Rissbreite auf ≧ 5 Stellen je m, so dass noch zulässige Einzelrissbreiten von ≦ 1,0 mm: 5 ≤ 0,2 mm entstehen und somit Rostschutz und Haftverbund gesichert bleiben.

• c) Weniger als die Hälfte des Betonquerschnitts (nur die Druckzone) ist statisch genutzt (11.1).

• d) Überflüssige Eigenlasten des statisch unwirksamen Betons aus der Zugzone beanspruchen die Konstruktion erheblich (sind jedoch für die Verbundwirkung unerlässlich).Schwere Konstruktionen und beschränkte Stützweiten sind die Folge der statisch ungenutzten Betonmassen.