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Herausgegeben von - download.e-bookshelf.de · Stahlbau-Kalender den jeweils aktuellen Wissensstand im Stahl- und Verbundbau wiedergibt und zu innovati-vem Bauen mit Stahl anregt

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  • Herausgegeben von

    Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann

    12. Jahrgang

    STAHLBAU KALENDER

    2010

  • Titelbild: Parkhaus der Neuen Messe StuttgartFotograf: c Karl-Heinz Isselmann, Donges SteelTec GmbH, Darmstadt

    Bibliografische Information der Deutschen NationalbibliothekDie Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in derDeutschen Nationalbibliografie: detaillierte bibliografische Datensind im Internet über abrufbar.

    ISBN: 978-3-433-02939-8ISSN: 1438-1192

    c 2010 Wilhelm Ernst & Sohn,Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG,Rotherstraße 21, 10245 Berlin, Germany

    Alle Rechte, insbesondere die der �bersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohneschriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Fotokopie, Mikrofilm oder irgendein anderesVerfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwend-bare Sprache übertragen oder übersetzt werden.

    All rights reserved (including those of translation into other languages). No part of this book may be reproduced inany form – by photoprint, microfilm, or any other means – nor transmitted or translated into a machine languagewithout written permission from the publishers.

    Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigtnicht zu der Annahme, dass diese von jedermann frei benutzt werden dürfen. Vielmehr kann es sich auch dann umeingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschützte Kennzeichen handeln, wenn sie nicht eigens alssolche markiert sind.

    Umschlaggestaltung: Sonja Frank, BerlinHerstellung: HillerMedien, BerlinSatz: Hagedorn Kommunikation, ViernheimDruck und Bindung: Scheel Print-Medien GmbH, Waiblingen

    Printed in the Federal Republic of Germany.Gedruckt auf säurefreiem Papier.

    Hinweis des Verlages

    Die Recherche zum Stahlbau-Kalender abJahrgang 1999 steht im Internet zur Verfügungunter www.ernst-und-sohn.de

  • Vorwort

    Zwei Gebiete haben dem Stahlbau in jüngerer Vergan-genheit einen Entwicklungsschub gegeben: der Ver-bundbau aus Stahl und Stahlbeton und der Stahlbaumit besonderem architektonischen Anspruch, speziellim Bereich der Fassaden. Der neue Stahlbau-Kalender2010 beschäftigt sich als Schwerpunkt mit dem Ver-bundbau und behandelt darüber hinaus in einigen Bei-trägen leichte Konstruktionen, die hauptsächlich beiFassaden vorkommen. Offensichtlich ist in beiden Be-reichen, dass es heute nicht mehr nur ausreicht, dieTragfähigkeit sicherzustellen, sondern dass zusätzlicheAnforderungen aus der Bauphysik, wie Wärmedäm-mung, Schallisolierung und nicht zuletzt Energieeffi-zienz, hinzukommen. Immer dann, wenn es gelingt,mehrere solcher Funktionen zu vereinen, werden Vor-teile erzielt und nachhaltige, also ressourcenschonende,Konstruktionen erreicht. Dieses Anliegen ist inzwi-schen politisch formuliert worden und betrifft vor allemauch die Sanierung vorhandener Bauten. Die Ver-bundkonstruktionen und die Stahlleichtelemente, wiesie in diesem Band vorgestellt werden, bieten geradein dieser Hinsicht viele neue Möglichkeiten.Die Kommentierung der im November 2008 erschiene-nen Neufassungen der noch gültigen nationalen Be-messungsgrundnorm des Stahlbaus DIN 18800 Teile1 und 2 wurden von Dr.-Ing. Sascha Hothan, Bun-desanstalt für Materialforschung, Berlin und Dr.-Ing.Karsten Kathage, Deutsches Institut für Bautechnik(DIBt), Berlin zusammen mit dessen Mitarbeiter Dipl.-Ing. Christoph Ortmann aktualisiert. Die Neufassun-gen beinhalten alle bis dahin gültigen �nderungen, Er-gänzungen und Regelungen der Anpassungsrichtlinie.Die Einführung der entsprechenden europäischenNorm Eurocode 3 mit ihren wichtigsten Teilen 1-1oder 1-8 wird zurzeit vorbereitet. Danach wird es vo-raussichtlich noch bis zu 3 Jahren eine �bergangszeitgeben, während derer die nationalen und europäischenNormen parallel gültig sind. Zur Erleichterung derUmstellung gibt es die ebenfalls angepasste Synopsevon DIN 18800 und Eurocode 3 auch in diesem Jahr-gang. Zuverlässig durchgesehen wurden die relevantenTeile der Muster-Liste der Technischen Baubestim-mungen, der Liste der Zulassungen des DIBt und derBauregellisten.Für den Bereich des Verbundbaus wurden durch diefrühe Einführung von DIN 18800 Teil 5 Verbundtrag-werke aus Stahl und Beton – Bemessung und Kon-struktion die neuen europäischen Regelungen schonsehr schnell in der Praxis nutzbar, denn inhaltlich istdiese Norm weitgehend mit DIN EN 1994-1-1 (Euro-code 4) identisch. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hans-wille, Dr.-Ing. Markus Schäfer und Dipl.-Ing. MarcoBergmann aktualisieren an dieser Stelle den Beitrag

    aus dem Stahlbau-Kalender 2005 und stellen dieBezüge zur neuen DIN 1045-1 her. Neben einer ver-ständlichen Kurzfassung des Inhalts der Norm werdendie Regeln und ihre Anwendung kommentiert unddurch Beispiele erläutert.Verbundstützen sind die Verbundbauteile, die die wei-teste Verbreitung, sogar auch zum Teil in fast reinenMassivbauten, gefunden haben. Die ausgewiesenenPraktiker des Verbundbaus Dr.-Ing. Norbert Sauerbornund Dr.-Ing. Joachim Kretz geben Hinweise zur Be-messung und Konstruktion dieser Bauteile. Dabeigehen sie besonders auf die Nachweisführung zur Ge-samtstabilität im Brandfall und auf die konstruktiveAusführung von Verbundsicherung und Krafteinleitungein. Es gelingt ihnen, ihre Erfahrungen durch entspre-chende Beispiele aus der Praxis zu illustrieren.Ein wesentlicher Bestandteil jedes Geschossbaus sinddie Tragkonstruktionen der Decken. Das AutorenteamProf. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz, Prof. Dr.-Ing. MartinMensinger, Jun.-Prof. Dr.-Ing. Christian Kohlmeyer,Dr.-Ing. Ingeborg Sauerborn und Dr.-Ing. NorbertSauerborn stellt in seinem Beitrag Verbundträgerund Deckensysteme verschiedene Stahlverbundlösun-gen für Deckensysteme vor. Hier sind u. a. Deckenmit Profilblechen zu nennen, bei denen diese Blecheim Verbund mit dem Deckenbeton wirken oder aucheine additive Tragwirkung entwickeln. Der Einsatzim Geschossbau erfordert nicht selten, dass die Unter-züge große Installationsöffnungen aufweisen; neue Er-kenntnisse zur Ausführung von Verbundträgern mitgroßen Stegöffnungen werden hier präsentiert. Schließ-lich erlauben multifunktionale Deckensysteme alsFlachdecken ohne Träger und Unterzüge nicht nureine sehr geringe Bauhöhe, sondern sie erfüllen überdie Tragfunktion hinaus auch bauphysikalische Funk-tionen wie Schalldämmung und Komfortanforderun-gen wie Schwingungsbegrenzung.Häufig entscheidet die Wahl des Anschlusses über dieAnwendbarkeit wirtschaftlicher Berechnungsverfahrenund im Weiteren über Herstellkosten und Montage-freundlichkeit der Verbundkonstruktion und nichtzuletzt auch über den architektonischen Gesamt-eindruck. Die Einbeziehung der durchlaufenden be-wehrten Betonplatte in den deshalb als „Verbund-anschluss“ bezeichneten Knoten eröffnet neue Mög-lichkeiten. Der Beitrag Verbundanschlüsse nachEurocode von meinem Mitarbeiter Dipl.-Ing. LarsRölle und mir erläutert die Anwendung und Be-rechnung der unterschiedlichen Verbundanschluss-typen nach den neuen europäischen Normen DIN EN1994-1-1 (Eurocode 4) bzw. DIN EN 1993-1-8 (Euro-code 3). Unter anderem werden anhand eines ausführ-lichen Beispiels das Vorgehen und die Berechnungs-

    III

    Stahlbau-Kalender 2010. Herausgegeben von Ulrike KuhlmannCopyright c 2010 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02939-8

  • abläufe basierend auf der Komponentenmethode ver-anschaulicht.Ein Verbundbauelement besonderer Art sind Sand-wichelemente, bei denen die Deckschalen aus dünnemStahlblech schubsteif mit einem Stützkern aus Hart-schaumstoff verbunden sind. Diese Elemente ent-wickeln, gepaart mit geringem Gewicht, eine großeSteifigkeit und Tragfähigkeit. Neben der raumabschlie-ßenden und lastabtragenden Funktion erfüllen diesemeist als Dacheindeckungen und Wandverkleidungeneingesetzten Bauteile auch bauphysikalische Auf-gaben, wie z. B. Wärmedämmung. In ihrem Beitrag er-läutern Prof. Dr.-Ing. Jörg Lange und Prof. Dr.-Ing.Klaus Berner das Tragverhalten hinsichtlich der ver-schiedenen möglichen Versagensarten und stellen de-tailliert aktuelle Entwicklungen und Lösungsansätzeauf dem Gebiet der Bemessung, Konstruktion und bau-physikalischen Bewertung von Sandwichelementenvor. Für die Nutzung in der Praxis sind sowohl die bau-aufsichtlich formalen Grundlagen als auch die Be-messung anhand von ausgeführten Beispielen aus-führlich dargestellt.Gestalt und Konstruktion einer Fassade bestimmenvielfach nicht nur den technischen Aufwand bei ihrerErstellung, sondern tragen auch entscheidend zum äs-thetischen Ausdruck des Gebäudes und zum Wohl-befinden der Nutzer bei. Es ist also kein Zufall, dassSanierungsaufgaben gerade auch Fassadenkonstruktio-nen betreffen. Nach über vierzig- bis fünfzigjährigerNutzung besteht bei der Mehrzahl von Geschäfts-und Verwaltungsbauten mit Stahl-Glas-Vorhangfassa-den ein erhöhter Sanierungsbedarf, besonders hinsicht-lich der Verbesserung der energetischen Eigenschaften.In ihrem Beitrag Sanierung von Vorhangfassadender 1950er- bis 1970er-Jahre stellen Prof. Dr.-Ing.Bernhard Weller und seine Mitarbeiter Dipl.-Ing.Sven Jakubetz, Dipl.-Ing. Arch. Friedrich May undDipl.-Ing. Anja Meier Probleme und Schäden an Stahl-Glas-Fassadenkonstruktionen und ihre Sanierungs-möglichkeiten vor. Anschaulich zeigen Beispiele vonGeschossbauten aus Berlin, wie die energetische Sa-nierung unter Beachtung weiterer Kriterien wie Trag-fähigkeit, sommerlicher Wärmeschutz, Behaglichkeit,

    Brandschutz mit ansprechender Gestaltung auch unterBerücksichtigung des Denkmalschutzes gelingen kann.Schäden bei verzinkten Stahlkonstruktionen aus demZeitraum 2000 bis 2006, in dem bestimmte Zinklegie-rungen mit erhöhter Rissgefährdung zum Einsatzkamen, haben zu umfangreichen Forschungen geführt.Als Ergebnis ist es den Autoren Prof. Dr.-Ing. MarkusFeldmann, Dipl.-Ing. Dirk Schäfer und Prof. Dr.-Ing.Dr. h. c. Gerhard Sedlacek nun möglich, qualifizierttypische Merkmale für die Bewertung von bestehendenverzinkten Konstruktionen anzugeben. In Ergänzungzum Stahlbau-Kalender 2008 stellen sie in Feuerver-zinken von tragenden Stahlbauteilen nach DASt-Richtlinie 022 und Bewertung verzinkter Stahlkon-struktionen die neue DASt-Richtlinie vor und erläuterndie Nachweisführung in Form eines Grenzzustands-konzeptes. Für die Praxis interessant, weil ohne ver-tiefte Kenntnisse nutzbar, ist das dargestellte verein-fachte Ingenieurmodell mit seinem Klassifizierungs-system.Allen Autoren und Mitarbeitern möchte ich auch imNamen des Verlags Ernst & Sohn für ihre Leistungund ihren Einsatz danken. Es kostet eine große An-strengung, nicht nur fachlich so anspruchsvolle Bei-träge zu verfassen, sondern diese auch zeitgerechtdem Verlag zur Drucklegung zur Verfügung zu stellen.Leider ist das nicht mit allen geplanten Beiträgen zumThema „Bauen im Bestand“ gelungen, die nun voraus-sichtlich in einem nachfolgenden Jahrgang veröffent-licht werden. Das Entgegenkommen und die Koope-ration aller Beteiligten werden hier ausdrücklich her-vorgehoben. Sie tragen wesentlich dazu bei, dass derStahlbau-Kalender den jeweils aktuellen Wissensstandim Stahl- und Verbundbau wiedergibt und zu innovati-vem Bauen mit Stahl anregt. Hinweisen möchte ich aufden Stahlbau-Kalender-Tag, der zurzeit für den 11. Juni2010 an der Universität Stuttgart geplant ist, und beidem die Autoren aus ihren Beiträgen vortragen sowiefür die Beantwortung von Fragen und Diskussionenzur Verfügung stehen.

    Stuttgart, Januar 2010Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann

    IV Vorwort

  • V

    Inhaltsübersicht

    2 Stahlbaunormen – Verbundtragwerke aus Stahl und Beton, Bemessung und Konstruktion –Kommentar zu DIN 18800-5 Ausgabe März 2007 243Gerhard Hanswille, Markus Schäfer, Marco Bergmann

    3 Verbundstützen 423Norbert Sauerborn, Joachim Kretz

    4 Verbundträger und Deckensysteme 483Wolfgang Kurz, Martin Mensinger, Christian Kohlmeyer, Ingeborg Sauerborn, Norbert Sauerborn

    5 Verbundanschlüsse nach Eurocode 573Ulrike Kuhlmann, Lars Rölle

    6 Sandwichelemente im Hochbau 643Jörg Lange, Klaus Berner

    7 Sanierung von Vorhangfassaden der 1950er- bis 1970er-Jahre 701Bernhard Weller, Sven Jakubetz, Friedrich May, Anja Meier

    8 Feuerverzinken von tragenden Stahlbauteilen nach DASt-Richtlinie 022 undBewertung verzinkter Stahlkonstruktionen 765Markus Feldmann, Dirk Schäfer, Gerhard Sedlacek

    Stichwortverzeichnis 807

    Hinweis des VerlagesDie Recherche zum Stahlbau-Kalender ab Jahrgang 1999 stehtim Internet zur Verfügung unter www.ernst-und-sohn.de

    Stahlbau-Kalender 2010. Herausgegeben von Ulrike KuhlmannCopyright c 2010 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02939-8

  • Verzeichnis der Autoren und Herausgeber

    Autoren

    Dipl.-Ing. Marco BergmannBergische Universität WuppertalInstitut für Konstruktiven IngenieurbauPauluskirchstr. 1142285 Wuppertal

    Prof. Dr.-Ing. Klaus BerneriS-engineering GmbHOtto-Hesse-Str. 1964293 Darmstadt

    Prof. Dr.-Ing. Markus FeldmannRTWH AachenLehrstuhl für Stahlbau und LeichtmetallbauMies-van-der-Rohe-Str. 152074 Aachen

    Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard HanswilleBergische Universität WuppertalInstitut für Konstruktiven IngenieurbauPauluskirchstr. 1142285 Wuppertal

    Dr.-Ing. Sascha HothanBundesanstalt für Materialforschung und -prüfungFachgruppe VII.3, Abt. BauwerkssicherheitUnter den Eichen 8712205 Berlin

    Dipl.-Ing. Sven JakubetzTechnische Universität DresdenInstitut für BaukonstruktionGeorge-Bähr-Str. 101069 Dresden

    Dr.-Ing. Karsten KathageDeutsches Institut für Bautechnik (DIBt)Referat Metallbau und VerbundbauKolonnenstr. 30L10829 Berlin

    Jun.-Prof. Dr.-Ing. Christian KohlmeyerTechnische Universität KaiserslauternFachgebiet Massivbau und BaukonstruktionErwin-Schrödinger-Straße67663 Kaiserslautern

    Dr.-Ing. Joachim KretzIngenieurbüro Dr. KretzFahrlücke 3767661 Kaiserslautern

    Prof. Dr.-Ing. Ulrike KuhlmannUniverstität StuttgartInstitut für Konstruktion und EntwurfPfaffenwaldring 770569 Stuttgart

    Prof. Dr.-Ing. Wolfgang KurzTechnische Universität KaiserslauternFachgebiet StahlbauPaul-Ehrlich-Straße67663 Kaiserslautern

    Prof. Dr.-Ing. Jörg LangeTechnische Universität DarmstadtInstitut für Stahlbau und WerkstoffmechanikPetersenstr. 1264287 Darmstadt

    Dipl.-Ing. Architekt Friedrich MayTechnische Universität DresdenInstitut für BaukonstruktionGeorge-Bähr-Str. 101069 Dresden

    Dipl.-Ing. Anja MeierTechnische Universität DresdenInstitut für BaukonstruktionGeorge-Bähr-Str. 101069 Dresden

    Prof. Dr.-Ing. Martin MensingerTechnische Universität MünchenLehrstuhl für Stahl- und LeichtmetallbauArcisstr. 2180333 München

    Dipl.-Ing. Christoph OrtmannDeutsches Institut für Bautechnik (DIBt)Kolonnenstr. 30L10829 Berlin

    Dipl.-Ing. Lars RölleUniversität StuttgartInstitut für Konstruktion und EntwurfPfaffenwaldring 770569 Stuttgart

    Dr.-Ing. Ingeborg SauerbornKrebs und KieferBeratende Ingenieure für das Bauwesen GmbHHilpertstr. 2064295 Darmstadt

    VI

    Stahlbau-Kalender 2010. Herausgegeben von Ulrike KuhlmannCopyright c 2010 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02939-8

  • Dr.-Ing. Norbert SauerbornStahl- und Verbundbau GmbHIm Steingrund 863303 DreieichDipl.-Ing. Dirk SchäferRWTH AachenLehrstuhl für Stahlbau und LeichtmetallbauMies-van-der-Rohe Str. 152074 Aachen

    Dr.-Ing. Markus SchäferCompagnie Luxembourgeoise d’Enterprises S. A.1/21 route d’ArlonL-8009 Strassen

    Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Gerhard SedlacekAn der Rast 7a52072 Aachen

    Prof. Dr.-Ing. Bernhard WellerTechnische Universität DresdenInstitut für BaukonstruktionGeorge-Bähr-Str. 101062 Dresden

    Herausgeberin

    Prof. Dr.-Ing. Ulrike KuhlmannUniversität StuttgartInstitut für Konstruktion und EntwurfPfaffenwaldring 770569 Stuttgart

    Verlag

    Ernst & Sohn Verlag für Architektur undtechnische Wissenschaften GmbH & Co. KGRotherstraße 2110245 BerlinTel. (0 30) 47 03 12 00Fax (0 30) 47 03 12 70E-Mail: [email protected]

    VIIVerzeichnis der Autoren und Herausgeber

  • Inhaltsübersicht früherer Jahrgänge

    Ein Rechercheprogramm für alle erschienenen Aus-gaben des Stahlbau-Kalenders steht seit Mai 2003 aufder Homepage des Verlages zur Verfügung.

    Stahlbau-Kalender 1999

    Stahlbaunormung – heute und in ZukunftHorst J. Bossenmayer

    Stahlbaunormen – Kommentierte StahlbauregelwerkeHelmut Eggert

    Stahlbaunormen – Erläuterungen und Beispiele zurAnwendung der StahlbaugrundnormDietmar H. Maier

    Beispiele aus dem VerbundhochbauUlrike Kuhlmann, Jürgen Fries,Hans-Peter Günther

    Konstruktion und Bemessung von Dach- und Wand-flächen aus StahlKnut Schwarze, Friedrich A. Lohmann

    Bemessungshilfen für nachgiebige Stahlknoten mitStirnplattenanschlüssenFerdinand F. Tschemmernegg, Thomas Angerer,Matthias Frischhut

    Glas im konstruktiven Ingenieurbau�mer Bucak

    Deutscher Stahlbau-Verband

    Stahlbau-Kalender 2000

    Stahlbaunormen – Kommentierte StahlbauregelwerkeHelmut Eggert

    Stahlbaunormen – Erläuterungen und Beispiele zuDIN 18800, Teil 3Bettina Brune

    Neue Verbundbaunorm E DIN 18800-5 mitKommentar und BeispielenGerhard Hanswille, Reinhard Bergmann

    Bemessung von Flachdecken und HutprofilenUlrike Kuhlmann, Jürgen Fries,Michael Leukart

    Brandsicherheit von StahlverbundtragwerkenMario Fontana

    Korrosionsschutz von StahlbautenWerner Katzung

    Baubetrieb im Stahl- und VerbundbauJörg Lange

    Bauen mit SeilenUdo Peil

    ArbeitnehmerüberlassungKarl Heinz Güntzer

    Deutscher Stahlbau-Verband

    Stahlbau-Kalender 2001

    Stahlbaunormen – Kommentierte StahlbauregelwerkeHelmut Eggert

    Stahlbaunormen – Neue VornormDIN V 18800-7 für die Ausführungvon Stahlbauten mit KommentarLothar Bär, Herbert Schmidt

    Nationale brandschutztechnische BemessungPeter Schaumann

    Ausgewählte Trägeranschlüsse im VerbundbauUlrike Kuhlmann, Kai Kürschner

    Stähle für den Stahlbau – Auswahl und Anwendung inder PraxisRalf Hubo, Falko Schröter

    Nichtrostende Stähle im BauwesenHelmut Saal, Gerhard Steidl

    Guss im BauwesenFriedrich Mang, Stefan Herion

    Patent- und Urheberrechte des AuftragnehmersKarl Heinz Güntzer

    Stahlbau-Kalender 2002

    Stahlbaunormen – Kommentierte StahlbauregelwerkeHelmut Eggert

    Stahlbaunormen – Beulsicherheitsnachweisefür Schalen nach DIN 18800 Teil 4,E-DASt-Richtlinie 017 und DIN V ENV 1993-1-6Herbert Schmidt

    Geschraubte VerbindungenUwe Hasselmann, Günther Valtinat

    Stahl im HochhausbauJörg Lange, Jörrit Kleinschmitt

    Geschossdecken mit ProfilblechenIngeborg Sauerborn, Norbert Sauerborn

    VIII

    Stahlbau-Kalender 2010. Herausgegeben von Ulrike KuhlmannCopyright c 2010 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02939-8

  • Hohlprofilkonstruktionen im Geschossbau –Ausblick auf die europäische NormungRam Puthli

    Vergaberecht in der BundesrepublikDeutschlandKarl Heinz Güntzer

    Deutscher Stahlbau-Verband

    Stahlbau-Kalender 2003

    Europäische Harmonisierung für Bauprodukte –Technische BaubestimmungenHorst J. Bossenmayer, Matthias Springborn

    Stahlbaunormen – Kommentierte StahlbauregelwerkeHelmut Eggert

    Stahlbaunormen – Neue Norm DIN 18800-7 – Stahl-bauten – Ausführung und Herstellerqualifikation – mitKurzkommentarenLothar Bär, Herbert Schmidt

    Interaktion Bauwerk – BaugrundNorbert Vogt

    Kranbahnen und BetriebsfestigkeitUlrike Kuhlmann, André Dürr, Hans-Peter Günther

    StahlhallenIngbert Mangerig, Cedrik Zapfe

    Fassaden�mer Bucak, Franz Heger

    Windlasten auf BauwerkeUdo Peil, Hans-Jürgen Niemann

    Insolvenzen vermeiden – Nachträge durchsetzenKarl Heinz Güntzer

    Stahlbau-Kalender 2004

    Stahlbaunormen – Kommentierte StahlbauregelwerkeHelmut Eggert

    Stahlbaunormen – DASt-Richtlinie 019 – Brand-sicherheit von Stahl- und Verbundbauteilen in Büround VerwaltungsgebäudenPeter Schaumann, Alexander Heise, Klaus Veenker

    Schweißen im StahlbauChristian Ahrens, Rainer Zwätz

    Schlanke StabtragwerkeJoachim Lindner, Stefan Heyde

    Träger mit profilierten StegenHartmut Pasternak, Dina Hannebauer

    Maste und TürmeUdo Peil

    GerüstbauGerald Ast, Gerhard E. Völkel

    RadioteleskopeHans Jürgen Kärcher

    MembrantragwerkeKnut Göppert

    Sicherheitsleistungen durch Bürgschaften und ihreKostenKarl Heinz Güntzer

    Stahlbau-Kalender 2005

    Stahlbaunormen – Kommentierte StahlbauregelwerkeHelmut Eggert

    Stahlbaunormen – Verbundtragwerke aus Stahl undBeton, Bemessung und Konstruktion – Kommentar zuDIN V 18800-5, Ausgabe November 2004Gerhard Hanswille, Markus Schäfer

    Mechanische Verbundmittel für Verbundträger ausStahl und BetonKai Kürschner, Ulrike Kuhlmann

    Betondübel im VerbundbauIngbert Mangerig, Cedrik Zapfe, Sascha Burger

    Momententragfähige Anschlüsse mit und ohne SteifenDieter Ungermann, Klaus Weynand, Jean-PierreJaspart, Björn Schmidt

    Setzbolzen im StahlbauHermann Beck, Martin Reuter

    Zugstäbe und ihre AnschlüsseKarsten Kathage, Daniel C. Ruff,Thomas Ummenhofer

    Kleben von StahlHartmut Pasternak, Anja Schwarzlos

    Kleben im GlasbauAnneliese Hagl

    Erdbebenschutzsysteme für den Hoch- und Brücken-bauChristian Petersen, Hans Beutler, Christian Braun,Ingbert Mangerig

    Steigende Materialpreise – betriebswirtschaftliche undjuristische AspekteKarl Heinz Güntzer

    Stahlbau-Kalender 2006

    Stahlbaunormen – Kommentierte StahlbauregelwerkeHelmut Eggert, Gesche Henke

    Stahlbaunormen – DIN 18800-7 Stahlbauten –Ausführung und Herstellerqualifikation – mitKurzkommentarenLothar Bär, Herbert Schmidt

    IXInhaltsübersicht früherer Jahrgänge

  • Stahlbaunormen – DIN 18800-7 Stahlbauten –Ausführung und Herstellerqualifikation – EntwurfA1-�nderungVolker Hüller

    Stahlbaunormen – DASt-Richtlinie 009 Stahlsorten-auswahl für geschweißte Stahlbauten – KommentarBertram Kühn, Gerhard Sedlacek

    Grundlagen und Erläuterung der neuen Ermüdungs-nachweise nach Eurocode 3Alain Nussbaumer, Hans-Peter Günther

    Bewertung bestehender StahlbrückenKarsten Geißler, Wolfgang Graße,Klaus Brandes

    Die Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) und derenBewertung im StahlbauKarl-Heinz Fischer, Helmut Schmeink

    Korrosionsschutz von StahlbautenWerner Katzung

    Zylindrische Behälter aus Stahl – Bemessungskonzeptund statische TragwirkungRichard Greiner, Andreas Taras

    StahlwasserbauWilfried Meinhold, Ulrike Gabrys, Claus Kunz,Günter Binder, Manfred Baumann

    Präqualifikation von BauunternehmenKarl Heinz Güntzer

    Stahlbau-Kalender 2007

    Stahlbaunormen – Kommentierte StahlbauregelwerkeHelmut Eggert, Gesche Henke

    Stähle für den Stahlbau – Anwendung moderner Bau-stähle und Neuerungen im RegelwerkFalko Schröter

    Nichtrostende Stähle nach der allgemeinen bauauf-sichtlichen Zulassung Z-30.3-6Helmut Saal, Detlef Ulbrich, Michael Volz

    Konstruieren mit AluminiumDimitris Kosteas, Christina Radlbeck

    Guss im BauwesenStefan Herion

    Faserverbundwerkstoffe im BauwesenJan Knippers, Markus Gabler

    Konstruktiver Glasbau – Grundlagen und BemessungGeralt Siebert, Tobias Herrmann, Andreas Haese

    Tragstrukturen für WindenergieanlagenPeter Schaumann, Cord Böker, Tim Rutkowski,Fabian Wilke

    CAD im Stahlbau – Bestandsaufnahme und Ausblick

    Hans-Walter Haller, Klaus Thiele,Hans-Ulrich Batzke, Alfred Asam

    Gewährleistung des BauunternehmersKarl Heinz Güntzer

    Stahlbau-Kalender 2008

    Stahlbaunormen – Kommentierte Stahlbauregelwerke,Neufassung DIN 18800Sascha Hothan, Gesche Voith

    SchweißenChristian Ahrens, Rainer Zwätz

    Baudynamik für die PraxisUdo Peil

    Dynamische WindwirkungenUdo Peil, Mathias Clobes

    Tragverhalten, Auslegung und Nachweise von Stahl-hochbauten in ErdbebengebietenIoannis Vayas

    Stahlkonstruktionen unter ExplosionsbeanspruchungMarcus P. Rutner, Norbert Gebbeken,Ingbert Mangerig, Oliver Zapfe, Rüdiger Müller,Matthias Wagner, Achim Pietzsch, Martin Mensinger

    Dynamik von EisenbahnbrückenLamine Bagayoko, Eckart Koch, Rüdiger Patz

    Personeninduzierte Schwingungen von Fußgänger-brückenChristiane Butz, Johann Distl

    Schwingungsanfällige Zugglieder imBrückenbauKarl G. Schütz, Michael Schmidmeier,Ralf Schubart, Jörg Frickel, Antje Schumann

    Glas im konstruktiven Ingenieurbau�mer Bucak, Christian Schuler

    Rissbildung durch Flüssigmetallversprödung beimFeuerverzinken von StahlkonstruktionenMarkus Feldmann, Thomas Pinger,Dirk Tschickardt, Peter Langenberg,Peter Karduck, Alexander Freiherr von Richthofen

    Haftung für Schäden an StahlkonstruktionenKarl Heinz Güntzer

    Stahlbau-Kalender 2009

    Stahlbaunormen – Kommentierte StahlbauregelwerkeSascha Hothan

    Schlanke StabtragwerkeJoachim Lindner, Stefan Heyde

    Bemessung und Konstruktion von aus Blechenzusammengesetzten Bauteilen nach DIN EN 1993-1-5Benjamin Braun, Ulrike Kuhlmann

    X Inhaltsübersicht früherer Jahrgänge

  • Kaltgeformte, dünnwandige Bauteile und Bleche ausStahl nach DIN EN 1993-1-3 – Hintergründe,Bemessung und BeispieleBettina Brune, Jens Kalameya

    Stabilität stählerner SchalentragwerkeHerbert Schmidt

    Einwirkungen auf Silos aus MetallwerkstoffenCornelius Ruckenbrod, Martin Kaldenhoff

    MembrantragwerkeKnut Göppert, Markus Balz

    Stahlprofiltafeln für Dächer und WändeKnut Schwarze, Oliver Raabe

    Gerüstbau – Stabilität und statisch-konstruktiveAspekteRobert Hertle

    Dynamisches Verhalten von Lamellen-DehnfugenJoachim Braun, Johan Sebastian Leendertz,Tobias Schulze, Bernd Urich, Bernard Volk

    Stahlpreise (Stand: 01.01.2009)Karl Heinz Güntzer, Peter Hammacher

    XIInhaltsübersicht früherer Jahrgänge

  • 2StahlbaunormenVerbundtragwerke aus Stahl und Beton,Bemessung und Konstruktion –Kommentar zu DIN 18800-5Ausgabe März 2007

    Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille

    Dr.-Ing. Markus Schäfer

    Dipl.-Ing. Marco Bergmann

    Stahlbau-Kalender 2010Herausgegeben von Ulrike KuhlmannCopyright c 2010 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02939-8

  • 244 2 Verbundtragwerke – Kommentar zu DIN 18800-5

    Inhaltsverzeichnis

    Vorwort 247

    1 Einleitung 247

    2 Inhalt und Gliederung der Norm 248

    3 Bezeichnungen 249

    4 Bautechnische Unterlagen 249

    5 Sicherheitskonzept 2515.1 Allgemeines 2515.2 Bemessungswert des

    Tragwiderstandes 2525.3 Grenzzustände der Tragfähigkeit 2555.4 Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit 255

    6 Dauerhaftigkeit 256

    7 Werkstoffe 2587.1 Baustahl 2587.2 Betonstahl 2597.3 Beton 2607.4 Verbundmittel 263

    8 Tragwerksberechnung 2638.1 Allgemeines 2638.2 Einflüsse aus Tragwerksverformungen und

    Imperfektionen 2648.3 Schnittgrößenermittlung 2658.3.1 Allgemeines 2658.3.2 Mittragende Gurtbreite bei der

    Schnittgrößenermittlung 2668.3.3 Elastische Schnittgrößenermittlung 2688.3.4 Grenzzustand der Tragfähigkeit –

    elastische Tragwerksberechnung mitMomentenumlagerung 282

    8.3.5 Berechnung nach derFließgelenktheorie 283

    8.4 Klassifizierung der Querschnitte 285

    9 Nachweise in den Grenzzuständen derTragfähigkeit 287

    9.1 Verbundträger 2879.2 Querschnittstragfähigkeit von

    Verbundträgern 2889.2.1 Allgemeines 2889.2.2 Vollplastische Querschnittstragfähigkeit 2899.2.3 Dehnungsbeschränkte

    Querschnittstragfähigkeit 2969.2.4 Elastische Querschnittstragfähigkeit 2969.3 Biegedrillknicken 298

    9.4 Verbundsicherung bei Verbundträgern 3029.4.1 Allgemeines 3029.4.2 Verteilung von Verbundmitteln 3059.4.3 Ermittlung der Längsschubkräfte 3079.4.4 Beanspruchbarkeit von

    Verbundmitteln 3099.4.5 Konstruktionsregeln für die Ausbildung der

    Verbundsicherung 3159.5 Längsschubtragfähigkeit des Betongurtes 3169.6 Nachweis gegen Ermüdung 3209.6.1 Allgemeines 3209.6.2 Ermüdungsfestigkeit 3219.6.3 Einwirkungen, Schnittgrößen und

    Spannungen 3229.6.4 Nachweisverfahren 3239.7 Verbundstützen 3249.7.1 Allgemeines, Bemessungsverfahren 3249.7.2 Allgemeines, Nachweisverfahren 3259.7.3 Nachweis der Gesamtstabilität

    nach dem vereinfachten Nachweis-verfahren 326

    9.7.4 Lasteinleitung 339

    10 Nachweise in den Grenzzuständender Gebrauchstauglichkeit 349

    10.1 Allgemeines 34910.2 Schnittgrößen und Spannungen 34910.3 Spannungsbegrenzungen 34910.4 Begrenzung der Rissbreite und

    Nachweis der Dekompression 35010.4.1 Allgemeines 35010.4.2 Mindestbewehrung 35110.4.3 Begrenzung der Rissbreite ohne direkte

    Berechnung 35210.5 Begrenzung der Verformungen 35210.6 Schwingungsverhalten 356

    11 Verbunddecken 35611.1 Grundlagen und Definitionen 35611.2 Konstruktionsgrundsätze 35811.3 Erforderliche Nachweise für das Profilblech

    im Bauzustand 35811.4 Nachweise in den Grenzzuständen der

    Tragfähigkeit im Endzustand 35911.4.1 Allgemeines 35911.4.2 Ermittlung der Schnittgrößen 35911.4.3 Querschnittstragfähigkeit 36111.4.4 Nachweis der Längsschubtragfähigkeit 36311.5 Nachweise in den Grenzzuständen der

    Gebrauchstauglichkeit 367

    12 Literatur 368

  • 245Inhalt

    Beispiel 1: Einfeldträger in Verbundbauweise 3751.1 Allgemeines 3751.2 Werkstoffe 3751.3 Lastannahmen 3761.3.1 Ständige Einwirkungen 3761.3.2 Veränderliche Einwirkungen 3761.4 Nachweise im Grenzustand der

    Tragfähigkeit 3761.4.1 Teilsicherheitsbeiwerte und Bemessungs-

    schnittgrößen 3761.4.2 Berechnung des vollplastischen

    Grenzmomentes Mpl,Rd 3761.4.3 Berechnung der plastischen Querkraft-

    tragfähigkeit Vpl,Rd 3771.4.4 Nachweis der Verbundsicherung 3771.4.5 Schubsicherung des Betongurtes 3781.5 Nachweise im Grenzzustand der

    Gebrauchstauglichkeit 3791.5.1 Berechnung der Reduktionszahlen 3801.5.2 Ermittlung der Querschnittswerte 3801.5.3 Ermittlung der Verformungen aus ständigen

    Lasten und Verkehrslasten 3811.5.4 Ermittlung der erforderlichen �berhöhung für

    die Verformungsanteile aus den ständigenEinwirkungen und dem Schwinden 382

    Beispiel 2: Durchlaufträger in Verbundbauweise 3852.1 Allgemeines 3852.2 Werkstoffe 3852.3 Querschnittskenngrößen und Klassifizierung 3862.3.1 Mittragende Breite des Betongurtes 3862.3.2 Querschnittsklassen 3862.3.3 Elastische Querschnittswerte 3882.4 Lastannahmen 3902.4.1 Ständige Einwirkungen 3902.4.2 Veränderliche Einwirkungen 3902.4.3 Teilsicherheitsbeiwerte und Bemessungs-

    schnittgrößen 3902.5 Schnittgrößenermittlung 3912.5.1 Grenzzustand der Tragfähigkeit 3912.5.2 Schnittgrößenermittlung nach der

    Fließgelenktheorie 3932.6 Nachweis der Tragsicherheit 3942.6.1 Nachweis der vollplastischen Momenten-

    tragfähigkeit 3942.6.2 Biegedrillknicknachweis 3952.6.3 Nachweis der Verbundsicherung 3962.6.4 Schubsicherung des Betongurtes 3982.7 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit 3992.7.1 Ermittlung der Verformungen aus ständigen

    Lasten und Verkehrslasten 4002.7.2 Ermittlung der erforderlichen �berhöhung 4022.7.3 Beschränkung der Rissbreite 4022.7.4 �berprüfung des elastischen Verhaltens im

    Gebrauchszustand 405

    Beispiel 3: Verbundstütze 4073.1 Einwirkungen 4073.2 Querschnittswerte 4073.3 Werkstoffe 4083.4 Vollplastische Normalkraft 4083.5 Nachweis für Versagen um die schwache

    Querschnittsbiegeachse 4093.6 Nachweis für Versagen um die starke

    Querschnittsbiegeachse 4093.6.1 Ermittlung der Schnittgrößen 4093.6.2 Berechnung der polygonalen

    Interaktionskurve 4113.6.3 Tragfähigkeitsnachweis 4123.6.4 Berücksichtigung von Querkräften 4133.7 Verbundsicherung 4133.7.1 Nachweis der Lasteinleitung 413

    Beispiel 4: Verbunddecke 4154.1 Allgemeines 4154.2 Werkstoffe 4154.3 Querschnittswerte 4154.4 Einwirkungen 4164.5 Betonierzustand 4164.6 Elastische Schnittgrößenermittlung im

    Endzustand 4164.7 Bemessung – Grenzzustand der

    Tragfähigkeit 4174.7.1 Ermittlung der Momententragfähigkeit im

    Feldbereich 4174.7.2 Nachweis der Momententragfähigkeit – Feld 4184.7.3 Ermittlung der Momententragfähigkeit im

    Stützbereich 4204.7.4 Ermittlung der Querkrafttragfähigkeit 4204.8 Nachweise im Grenzzustand der

    Gebraustauglichkeit 4224.8.1 Durchbiegungsbeschränkung 4224.8.2 Weitere Nachweise 422

  • Vorwort

    Der nachfolgende Kommentar zu DIN 18800-5:2007erläutert die in dieser Norm enthaltenen Bemessungs-regeln und verweist gleichzeitig auf weitergehende,im Eurocode 4 enthaltene Regelungen. Um die Hand-habung des Kommentars und das Auffinden der zu-gehörigen Regelungen in der Norm zu vereinfachen,wurde für den Kommentar eine mit DIN 18800-5 iden-tische Gliederung gewählt.

    1 Einleitung

    Die Erarbeitung der EN-Fassungen der europäischenRegelwerke für Verbundkonstruktionen aus Stahl undBeton (Eurocode 4) [1, 2] sowie der zugehörigen Na-tionalen Anhänge sind zwischenzeitlich abgeschlossen.Im Vergleich zu den bauaufsichtlich bekannt gemach-ten europäischen Vornormen [3, 4] wurden eine Viel-zahl von �nderungen vorgenommen, die die An-wendung in der Praxis vereinfachen werden. Gleichzei-tig wurde der gesamte Normentext deutlich gekürzt undsprachlich verbessert. Die derzeitigen Planungen sehenvor, dass eine bauaufsichtliche Einführung der Euroco-des für den konstruktiven Ingenieurbau und die gleich-zeitige Zurückziehung der entsprechenden nationalenRegelwerke nicht vor 2011 erfolgen wird. In denzuständigen Normungsgremien und Fachausschüssenwurde daher der Beschluss gefasst, den im Jahre 1999

    veröffentlichten Gelbdruck von E DIN 18800-5 [5]nochmals grundlegend zu überarbeiten und an dieendgültige Fassung des Eurocode 4 [1] anzupassen.Mit der zwischenzeitlich veröffentlichten FassungDIN 18800-5:2007-03 [6] wurde somit für den Ver-bundbau eine vorzeitige Anpassung der nationalen Re-gelwerke an die zukünftigen europäischen Regelwerkevollzogen. Einen �berblick über die derzeitigen euro-päischen und nationalen Regelwerke für Verbund-konstruktionen und die zugehörigen Bezugsnormengibt Bild 1. DIN 18800-5 gilt für übliche Tragwerkedes Hoch- und Industriebaus. Für den Bereich desBrückenbaus gelten die DIN-Fachberichte [7–10], dieim Jahre 2009 nochmals in einer überarbeiteten Fas-sung veröffentlicht wurden. Die Bearbeitung der euro-päischen Regelwerke für den Brückenbau [11–13]sowie der zugehörigen Nationalen Anhänge ist eben-falls abgeschlossen. Die bauaufsichtliche Einführungist ebenfalls für 2011 geplant.Mit der bauaufsichtlichen Einführung von DIN18800-5 wurden die auf dem globalen Sicherheits-konzept basierenden alten nationalen Regelwerke fürVerbundkonstruktionen zurückgezogen. DIN 18800-5wurde weitestgehend an die EN-Fassungen des Euro-code 4 angepasst. Nachfolgend werden die in denneuen nationalen und europäischen Regelwerken ent-haltenen Bemessungsregeln erläutert und auf einigespezielle Unterschiede zwischen Eurocode 4 undDIN 18800-5 hingewiesen.

    247Einleitung

    Bild 1. �bersicht über die europäischen und nationalen Regelwerke für Verbundkonstruktionenaus Stahl und Beton (Stand 2010)

  • Als Bezugsnormen verwendet DIN 18800-5 die natio-nalen Regelwerke DIN 18800, Teile 1–3 [14–16], DIN18800-7 [17], DIN 1045, Teile 1–4 [18–21] sowie DIN1055-100 [22] und die weiteren Teile der DIN 1055(Bild 2). Hinsichtlich der brandschutztechnischen Be-messung verweist DIN 18800-5 auf DIN V ENV1994-1-2 [2] in Kombination mit der DIBt-Richtliniezur Anwendung von DIN V ENV 1994-1-2 in Ver-bindung mit DIN 18800-5 (2007) [32]. Als Bezugs-norm für den Brandschutz dürfen ferner DIN 4102-4:1994-03 [24] sowie DIN 4102-4/A1:2004-11 [25] inVerbindung mit DIN 4102-22:2004-11[26] verwendetwerden.

    2 Inhalt und Gliederung der Norm

    DIN 18800-5 und EN 1994-1-1 sind hinsichtlich desInhaltes weitestgehend aufeinander abgestimmt. DaDIN 18800-5 den Regelungen der DIN 820 [27] folgt,ergibt sich zwar eine formal abweichende Numme-rierung und Gliederung der einzelnen Kapitel, die ein-zelnen Bemessungsregeln sind jedoch in der europäi-schen und in der nationalen Norm bis auf wenige Aus-nahmen identisch. Beide Regelwerke dienen alsGrundnormen für die Bemessung von Verbundkon-struktionen aus Baustahl und Beton mit Normal- undLeichtzuschlägen. Es werden die Anforderungen andie Standsicherheit, die Gebrauchstauglichkeit unddie Dauerhaftigkeit für Tragwerke des Hoch- und

    Industriebaus für vorwiegend ruhende und nicht vor-wiegend ruhende Beanspruchungen behandelt.Im Gegensatz zum Eurocode 4-1-1 ist die Bemessungauf der Grundlage von Versuchen in DIN 18800-5nicht geregelt, da national die Angaben zur ErmittlungLängsschubtragfähigkeit von Verbunddecken sowieTragfähigkeiten für spezielle Verbundmittel in bauauf-sichtlichen Zulassungen geregelt sind.Vergleicht man den Inhalt des Eurocode 4-1-1 [1] mitdem der DIN 18800-5 [6], so fällt weiter auf, dass inDIN 18800-5 keine Angaben zur Bemessung von Ver-bindungen in Verbundbauweise enthalten sind. Aufdiese Regelungen wurde im Rahmen der Erarbeitungder Norm verzichtet, da im Gegensatz zum Eurocode4, der hinsichtlich der rechnerischen Ermittlung derTragfähigkeit und der Steifigkeit von Verbindungenweitestgehend auf den Eurocode 3 Teil 8 [28] verweist,in den nationalen Regelwerken für den Stahlbau [14]keine vergleichbaren Regelungen enthalten sind. Dabei Verbundtragwerken jedoch bei einer Bemessungnach der Fließgelenktheorie oft die Frage der ausrei-chenden Rotationskapazität im Bereich von Anschlüs-sen auftritt, kann diese bis zur bauaufsichtlichen Ein-führung von DIN EN 1994-1-1 in Anlehnung an diedort angegebenen Berechnungsmodelle beurteilt wer-den. Eine vergleichbare Problematik ergab sich beiden Regelungen für die Nachweise im Grenzzustandder Ermüdung. Im Eurocode 4 [1] wird hinsichtlichder Nachweise für den Baustahlquerschnitt auf denEurocode 3 Teil 1-9 [29] und für die Nachweise des

    248 2 Verbundtragwerke – Kommentar zu DIN 18800-5

    Bild 2. DIN 18800-5 und Bezugsnormen

  • Betons und der Bewehrung auf den Eurocode 2 [30]verwiesen. Im Rahmen der Normenreihe DIN 18800ist der geplante Teil 6, der die Ermüdung behandelnsoll, nicht mehr erarbeitet worden. DIN 18800-5 ver-weist daher für den Nachweis des Baustahlquerschnit-tes auf den DIN-Fachbericht 103 für Stahlbrücken [9].Für den Nachweis des Betonstahls und des Betons gel-ten die in DIN 1045-1 angegebenen Regelungen. Dieerforderlichen Nachweise für Verbundmittel sind imAbschnitt 9.6 der DIN 18800-5 geregelt.Im Hochbau sind in den letzten Jahren bei teilweisevorgefertigten Verbundträgern Kopfbolzendübel in ho-rizontale Lage eingesetzt worden, bei denen in Dicken-richtung des Gurtes Spaltzugkräfte entstehen. Bei klei-nen Randabständen der Dübel ergibt sich im Vergleichzu Dübeln in vertikaler Position, bei denen die Spalt-zugkräfte in Gurtquerrichtung (Scheibenbeanspru-chungen) wirken, eine abgeminderte Dübeltragfähig-keit. Für diesen Sonderfall der Dübeltragfähigkeit wer-den die Bemessungswerte der Tragfähigkeit in demnormativen Anhang A angegeben (siehe Bild 3). DieRegelungen wurden aus dem Eurocode 4-2 für Ver-bundbrücken [31] übernommen und werden dort eben-falls in einem Anhang angegeben.

    3 Bezeichnungen

    DIN 18800-5 verwendet als Bezugsnormen für denStahlbau die Teile 1 bis 3 und Teil 7 der DIN 18800[14–17] und für den Massivbau die Teile 1-4 derDIN 1045 [18–21]. Hinsichtlich des Sicherheitskon-zeptes wird auf DIN 1055-100 [22] verwiesen. Wäh-rend DIN1045-1 und DIN 1055-100 im Wesentlichendie Bezeichnungen und Formelzeichen aus den Euro-

    codes benutzen, werden in der Normenreihe DIN 18800die für deutsche Normen typischen Formelzeichen, In-dizes und Begriffe verwendet. Bei der Erarbeitung derNorm ergab sich dabei die Schwierigkeit, dass teilweisevon den Bezugsnormen abweichende Begriffe und For-melzeichen verwendet werden mussten. Um die Kom-patibilität mit der übergeordneten Norm DIN 1055-100sicherzustellen, werden in DIN 18800-5 überwiegenddie in DIN 1055-100 und in den Eurocodes benutztenBegriffe verwendet. So werden z. B. in DIN 18800-5anstelle der in DIN 18800-1 verwendeten Begriffeder „Grenzschnittgröße“ oder der „Grenzspannung“die entsprechenden Begriffe „Bemessungswert derMomenten- oder Normalkrafttragfähigkeit“ bzw. „Be-messungswert der Tragspannung“ verwendet. Um Ver-wechselungen bei Verwendung der Bezugsnormen DIN18800 Teile 1–3 auszuschließen, sind daher im Ab-schnitt 3 der DIN 18800-5 die wichtigsten Bezeichnun-gen und Begriffe nochmals zusammengestellt.Ferner erhalten physikalische Kenngrößen, Festigkei-ten und Querschnittskenngrößen einen zusätzlichenIndex, wenn sie sich auf die einzelnen Baustoffe bezie-hen. Es wird der Index a für Baustahl, c für Beton, s fürBetonstahl und p für Spannstahl sowie yp für Profilble-che verwendet. Diese Indizes werden auch für dieBezeichnung der Teilschnittgrößen der einzelnen Quer-schnittsteile verwendet.

    4 Bautechnische Unterlagen

    Bei Verbundbauteilen kann die ausreichende Trag-sicherheit und die Gebrauchstauglichkeit entscheidenddurch die Montage und die Betonierreihenfolge be-einflusst werden. Wenn z. B. bei der Bauausführung

    249Bautechnische Unterlagen

    Bild 3. Inhalt von DIN 18800-5 und DIN EN 1994-1-1 (Eurocode 4)

  • von den Vorgaben der Tragwerksplanung abgewichenwird und bei Trägern ohne Eigengewichtsverbundauf der Baustelle unplanmäßig Trägerunterstützungenvorgesehen werden, kann es im Endzustand zu erheb-lichen Abweichungen bei den Verformungen kommen.Ein weiteres Beispiel zeigt Bild 4a. Der dargestellteDurchlaufträger kann z. B. nach den dargestellten Vari-

    anten A und B hergestellt werden, bei denen dieDurchlaufwirkung durch Anordnung eines Kontaktstü-ckes am Trägeruntergurt zu einem beliebigen Zeitpunkthergestellt werden kann. Im Fall A wird das Kon-taktstück erst nach dem Betonieren angeordnet. DieBetonierlasten wirken somit auf einfeldrige Stahlträger.Nach Erhärten des Betons und Anordnung des Kon-

    250 2 Verbundtragwerke – Kommentar zu DIN 18800-5

    Bild 4. Einfluss der Belastungsgeschichte und Einfluss von Systemwechseln auf die Schnittgrößen und Verformungen

  • taktstückes wirkt der Träger im Endzustand für dieAusbau- und Verkehrslasten sowie für die Zwangs-schnittgrößen aus Schwinden als Durchlaufträger inVerbundbauweise. Im Fall B wird der Träger zusätzlichmit Hilfsstützen unterstützt und das Kontaktstück wirdbereits vor dem Betonieren eingebaut. SämtlicheLasten wirken somit auf den durchlaufenden Ver-bundträger. Wie Bild 4b verdeutlicht, wirken sich dieunterschiedlichen Herstellungsverfahren insbesondereauf die Trägerverformungen und die Schnittgrößenan der Innenstütze (Rissbreitenbeschränkung und Be-messung des Anschlusses) aus.Die Beispiele verdeutlichen, dass bei Verbundtragwer-ken stets eine Montageanweisung erforderlich ist, inder insbesondere Angaben

    – zur Reihenfolge und zum Zeitablauf des Betonier-vorgangs,

    – zum Zeitpunkt für das Montieren bzw. Entfernenvon Hilfsunterstützungen,

    – zum Zeitpunkt und Einbau von Kontaktstücken beiTrägern, bei denen die Durchlaufwirkung anTrägerstößen mittels Kontaktstücken erst nach demBetonieren der Betonplatte hergestellt wird,

    – zu erforderlichen �berhöhungen bei Trägern undDecken,

    – zu dem Zeitpunkt und der Größe von planmäßigeingeprägten Deformationen (z. B. Absenken vonDurchlaufträgern an Mittelstützen) sowie zu denerforderlichen Kontrollmaßnahmen,

    – zur Lage beim Betonieren sowie zur Betonier-richtung bei Verbundstützen

    enthalten sein müssen. Bei großen Trägerüberhö-hungen müssen auch die Nachunternehmer für dieAusbaugewerke über sich noch einstellende Verfor-mungen aus Kriechen und Schwinden informiert wer-

    den, um eventuelle Schäden an Ausbauteilen und Fas-saden zu verhindern.

    5 Sicherheitskonzept

    5.1 Allgemeines

    Zur Sicherstellung eines ausreichenden Zuverlässig-keitsniveaus bezüglich der Tragfähigkeit und Dauer-haftigkeit sowie zur Sicherstellung einer ausreichendenGebrauchstauglichkeit wird zwischen Nachweisen inden Grenzzuständen der Tragsicherheit und der Ge-brauchstauglichkeit unterschieden (Bild 5). Das Sicher-heitskonzept von DIN 18800-5 basiert auf DIN1055-100 [22].In einigen Punkten mussten jedoch verbundspezifischeErgänzungen vorgenommen werden, um die speziellenRandbedingungen bei Verbundtragwerken berücksich-tigen zu können und die Kompatibilität mit DIN1045-1 sicherzustellen. Hierzu zählen insbesonderedie Behandlung von primären und sekundären Bean-spruchungen aus dem Kriechen und Schwinden des Be-tons sowie die Behandlung von Beanspruchungen ausplanmäßig eingeprägten Deformationen.Aus dem Kriechen und Schwinden des Betons resultie-ren bei Verbundbauteilen Eigenspannungen im Quer-schnitt sowie Krümmungen und Längsdehnungen inBauteilen. Die bei statisch bestimmten Systemen auf-tretenden Eigenspannungszustände werden als primäreBeanspruchungen bezeichnet. In statisch unbestimmtenSystemen treten aufgrund der Verträglichkeitsbedin-gungen zusätzliche Zwängungen auf, die als sekundäreBeanspruchungen (Zwangsbeanspruchungen) bezeich-net werden. Die zugehörigen Einwirkungen, im All-gemeinen Auflagerkräfte, werden als indirekte Ein-wirkungen behandelt (Bild 6).

    251Sicherheitskonzept

    Bild 5. Sicherheitskonzept DIN 18800-5

  • 5.2 Bemessungswert desTragwiderstandes

    Der Bemessungswert des Tragwiderstandes Rd wird beiAnwendung elastischer und plastischer Berechnungs-verfahren mit den Bemessungswerten der Werkstofffes-tigkeiten fi,d ermittelt. Sie ergeben sich aus den charak-teristischen Werten der Festigkeiten fi,k und den jewei-ligen Teilsicherheitsbeiwerten gM nach Bild 7.Für den Nachweis nach DIN 18800-5 sind die charak-teristischen Werte der Festigkeit für Beton (fck) undBeton- und Spannstahl (fsk bzw. fpk) in DIN 1045-1 ge-regelt. Der Bemessungswert der Streckgrenze für Bau-

    stahl wird in �bereinstimmung mit DIN 18800-1 mitga = 1,1 ermittelt. Wenn die Querschnittstragfähigkeitelastisch ermittelt wird und keine Stabilitätsgefahr be-steht, darf in Anlehnung an DIN 18800-1, Element(747), auch der Teilsicherheitsbeiwert ga = 1,0 zu-grunde gelegt werden. Verbundmittel sind in Abschnitt9.4 der DIN 18800-5 geregelt.Beim Ansatz des Bemessungswertes der Betondruck-festigkeit ist bei den nationalen und europäischen Nor-men ein formaler Unterschied zu beachten. Die Her-leitung der Modelle zur Ermittlung der rechnerischenTragfähigkeiten von Verbundquerschnitten nach Euro-code 4 erfolgte auf der Grundlage einer statistischen

    252 2 Verbundtragwerke – Kommentar zu DIN 18800-5

    Bild 6. Primäre und sekundäre Beanspruchungen

    Bild 7. Bemessungswert des Tragwiderstandes und Teilsicherheitsbeiwerte gM nach DIN 18800-5

  • Auswertung von Versuchsergebnissen nach EN 1990[33]. Die Anpassung der Berechnungsmodelle (z. B.vollplastische Momententragfähigkeit) an die Ver-suchsergebnisse erfolgte durch Einführung eines An-passungsfaktors bei der Betondruckfestigkeit. DieserAnpassungsfaktor beträgt nach Eurocode 4 [1] bei voll-plastischer Ermittlung der Querschnittstragfähigkeitunabhängig von der Beanspruchungsart 0,85. Erberücksichtigt im Wesentlichen Einflüsse aus der Last-dauer und aus dem Unterschied zwischen vollplas-tischer und dehnungsbeschränkter Querschnittstragfä-higkeit.Da der Einfluss der Lastdauer und der weiteren Ein-flüsse im Eurocode 4 durch den zuvor erläuterten An-passungsfaktor erfasst wird, ergibt sich der Bemes-sungswert der Betondruckfestigkeit nach Eurocode 4[1] und Bild 8 zu fcd (EC4) = fck / gc.Wie bereits zuvor erläutert, verwendet DIN 18800-5[6] für die Bemessung der Betonquerschnittsteile alsBezugsnorm DIN 1045-1. Da in dieser Norm der Be-

    messungswert der Druckfestigkeit des Betonsfcd (DIN 1045) = a fck/gc unter Berücksichtigung desAbminderungsbeiwertes a definiert ist, wird in DIN18800-5 abweichend von Eurocode 4 kein weitererAbminderungsfaktor für die vollplastische Spannungs-verteilung im Betongurt berücksichtigt (siehe Bild 8).Dieser Einfluss wird mit ausreichender Genauigkeitdurch den abgeminderten Bemessungswert der Be-tondruckfestigkeit fcd (DIN 1045) erfasst. Er berück-sichtigt neben den Einflüssen nach DIN 1045, Ab-schnitt 9.1.6 auch die zuvor beschriebenen Einflüsseaus der vereinfachten Berechnung mit vollplastischenSpannungsblöcken. Eine weitere Reduktion des Be-messungswertes der Betondruckfestigkeit und derHöhe des vollplastischen Spannungsblocks gemäßDIN 1045-1, Bild 25 ist daher bei Verbundbauteilennicht erforderlich.In den letzten Jahren wurden vielfach Verbundstützenmit Querschnitten ausgeführt, die nicht mithilfe desvereinfachten Nachweisverfahrens in DIN 18800-5 be-

    253Sicherheitskonzept

    Bild 8. Zur Festlegung des Bemessungswertes der Betondruckfestigkeit nach Eurocode 4 undDIN 18800-5

    Bild 9. Ermittlung des Tragwiderstandes bei nichtlinearer Berechnung

  • messen werden können. Der Nachweis ausreichenderTragsicherheit muss dann mit dem in DIN 18800-5 an-gegebenen genauen Nachweisverfahrens geführt wer-den. Dies erfordert die Anwendung nichtlinearer Be-rechnungsverfahren unter Berücksichtigung von geo-metrischen und physikalischen Nichtlinearitäten. DerNachweis ausreichender Tragsicherheit kann dannnicht mehr mithilfe von Teilsicherheitsbeiwerten fürdie unterschiedlichen Werkstofffestigkeiten geführtwerden. Grundlage des Nachweises bilden im All-gemeinen die Spannungsdehnungslinien, die das mitt-lere Verhalten des jeweiligen Baustoffs beschreiben.In DIN 18800-5 [6] werden näherungsweise dieSpannungsdehnungslinien mit den charakteristischen

    Werten der Festigkeiten zugrunde gelegt. Der Teil-sicherheitsbeiwert für den Tragwerkswiderstand gRwird dabei für den jeweils maßgebenden kritischenQuerschnitt aus dem Verhältnis der Querschnittstragfä-higkeit Rpl,m bei Ansatz der rechnerischen Mittelwerteund dem Bemessungswert der vollplastischen Quer-schnittstragfähigkeit nach Rpl,d nach Bild 9 berechnet.Eine ausreichende Tragfähigkeit gilt als nachgewiesen,wenn der auf die Bemessungswerte der Einwirkungenbezogene, rechnerische Laststeigerungsfaktor größerals der Teilsicherheitsbeiwert gR ist. Ein Nachweisder Tragsicherheit nach Element 506 ist nur für Trägermit Querschnitten der Klasse 1 und 2 sowie für Ver-bundstützen zulässig.

    254 2 Verbundtragwerke – Kommentar zu DIN 18800-5

    Bild 10. Kombinationen im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Teilsicherheitsbeiwerte gFfür Einwirkungen im Grenzzustand der Tragfähigkeit

  • 5.3 Grenzzustände der Tragfähigkeit

    In den Grenzzuständen der Tragsicherheit ist die Be-dingung Ed J Rd nachzuweisen, wobei Ed die mitden Bemessungswerten der Einwirkungen Fd ermittel-ten Beanspruchungen (z. B. Schnittgrößen) und Rd diemit den Bemessungswerten der Widerstandsgrößen er-mittelten Beanspruchbarkeiten Rd sind (siehe Bild 4).Die Bemessungswerte der Einwirkungen ergeben sichin den Grenzzuständen der Tragsicherheit aus denmit dem Teilsicherheitsbeiwert gF und gegebenenfallsmit einem Kombinationsbeiwert ci vervielfachten cha-rakteristischen Wert der Einwirkung Fk. Die charak-teristischen Werte Fk sowie die Kombinationsbeiwertesind dabei den einzelnen Teilen der DIN 1055 zu ent-nehmen.Bei der Kombination mehrerer Einwirkungen wird in�bereinstimmung mit DIN 1055-100 zwischen stän-digen und vorübergehenden Bemessungssituationen(Grundkombination) und außergewöhnlichen Bemes-sungssituationen unterschieden. Die Teilsicherheitsbei-werte sind für Nachweise im Grenzzustand der Tragfä-higkeit gegen Versagen des Tragwerks durch Bruchoder übermäßige Verformung in Bild 10 angegeben.Die Kombinationsbeiwerte ergeben sich nach DIN1055-100, Tabelle A.2 [22]. Alternativ darf der Nach-weis ausreichender Tragsicherheit auch mit den verein-fachten Kombinationsregeln nach Anhang A der DIN1055-100 oder mit dem in DIN 18800-1, Abschnitt 7angegebenen Sicherheitskonzept erfolgen. Für denNachweis der Lagesicherheit gilt DIN 1055-100.Bei Verbundtragwerken kann der Beanspruchungs-zustand mittels planmäßig eingeprägter Deformationenvorteilhaft beeinflusst werden. Da planmäßig einge-prägte Deformationen in DIN 18800 Teil 1 [1] nicht be-handelt werden, sind in Teil 5 zusätzliche Regelungenenthalten. Die Unsicherheiten bezüglich der Bean-spruchungen resultieren bei planmäßig eingeprägtenDeformationen in erster Linie aus den Streuungender Steifigkeit (Elastizitätsmodul des Betons und Riss-

    bildung) sowie den zeitabhängigen Einflüssen aus demKriechen. Für Tragwerke, die nach elastischen Berech-nungsverfahren bemessen werden, wurden auf derGrundlage probabilistischer Untersuchungen [34] diein Bild 10 angegebenen Teilsicherheitsbeiwerte ermit-telt. Für die primären und sekundären Beanspru-chungen aus dem Schwinden darf der Teilsicherheits-beiwert gF = 1,0 zugrunde gelegt werden.

    5.4 Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit

    Die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit sind die-jenigen Zustände, bei deren �berschreitung die fest-gelegten Bedingungen Cd für die Funktion und die äu-ßere Erscheinung (z. B. Rissbreite oder Verformung)nicht mehr erfüllt sind, d. h. es muss die BedingungEd J Cd nachgewiesen werden. Hierbei ist Ed der jewei-lige Bemessungswert der Lastauswirkungen. Bei denBemessungswerten Ed der Lastauswirkungen werdendie in Bild 11 angegebenen Einwirkungskombinatio-nen unterschieden.Die Anforderungen in den Grenzzuständen der Ge-brauchstauglichkeit werden in DIN 1045-1 durch An-forderungsklassen geregelt. Verbundträger des Hoch-und Industriebaus ohne Spanngliedvorspannung sinddabei in der Regel in die Anforderungsklasse E ein-zustufen.Die Nachweise in den Grenzzuständen der Gebrauchs-tauglichkeit umfassen in DIN 18800-5 die Beschrän-kung der Rissbreite im Beton, die Beschränkung vonSpannungen und Verformungen sowie das Schwin-gungsverhalten. Bei der Beschränkung der Verformun-gen ist dabei zusätzlich bei niedrigen Verdübelungsgra-den der Einfluss der Nachgiebigkeit der Verbundmittelzu berücksichtigen und der Schlupf in der Verbundfugezu beschränken. Nach Eurocode 4 ist zusätzlich beiTrägern mit Querschnitten der Klasse 4 und beulgefähr-deten Stegen ein Nachweis gegen Stegblechatmenerforderlich, wenn das Tragwerk nicht vorwiegend

    255Sicherheitskonzept

    Bild 11. Einwirkungskombinationen imGrenzzustand der Gebrauchstauglichkeit

  • ruhend beansprucht wird. Dieser Nachweis wird inDIN 18800-5 nicht gefordert, da bei schlanken Stegendie überkritischen Tragreserven nicht in dem Maßeausgenutzt werden, wie es in Eurocode 3-1-5 [35]der Fall ist.

    6 Dauerhaftigkeit

    Die Anforderungen an die Dauerhaftigkeit sind in DIN18800-5 für die Stahl- und Betonbauteile durch Ver-weis auf DIN 18800-1 und DIN 1045-1 geregelt.Die Sicherstellung der Dauerhaftigkeit der Betonquer-schnittsteile wird durch vier Maßnahmen erreicht. InAbhängigkeit von der Bauteilexposition werden die Be-tonfestigkeitsklasse, Grenzwerte für die Zusammen-setzung des Betons (W/Z-Wert und Zementgehalt),die Mindestbetondeckung sowie die Dauer und Artder Nachbehandlung festgelegt. Durch die Festlegungder Expositionsklasse erfolgt die Klassifizierung desBauteils hinsichtlich der chemischen und physika-lischen Umgebungsbedingungen, denen der Betonund die Bewehrung ausgesetzt sind und die nicht direktin den Nachweisen der Grenzzustände der Tragfähig-keit berücksichtigt werden. Dabei wird entsprechendTabelle 2 zwischen Einflüssen hinsichtlich der Be-wehrungskorrosion und des Betonangriffs unterschie-den.Die Expositionsklassen XC, XD und XS beschreibendas Angriffsrisiko hinsichtlich der Bewehrungskorro-sion. Die zugehörigen Mindestfestigkeitsklassen sowiedie Anforderungen an den Mindestwert cmin der Beton-deckung und das Vorhaltemaß Dc zur Berücksichti-gung von unplanmäßigen Abweichungen sind in denTabellen 3 und 4 zusammengestellt.Die Klassifizierung hinsichtlich des Betonangriffs er-folgt mithilfe der Expositionsklassen XF, XA undXM nach Tabelle 2. Die hieraus resultierenden Anfor-derungen an die Mindestfestigkeitsklasse sind in

    Tabelle 5 angegeben. Hinsichtlich der Frage der Beton-korrosion bezüglich Alkali-Kieselsäurereaktion wirdauf DIN 1045-1 verwiesen. Die aus der Klassifizierunghinsichtlich der Bewehrungskorrosion und des Beton-angriffs resultierende höchste Mindestfestigkeitsklasseist für die Ausführung und Tragwerksplanung maß-gebend. Ferner resultieren aus der Klassifizierung wei-tere Anforderungen hinsichtlich des Wasser-Zement-Wertes, des Zementgehaltes und der Nachbehandlungdes Betons. Siehe hierzu DIN 1045 Teil 2 [19] undDIN EN 206 [36].Für die Stahlbauteile von Verbundtragwerken sind imHinblick auf die Dauerhaftigkeit, insbesondere derKorrosionsschutz, die korrosionsgerechte konstruktiveAusbildung und weitere Anforderungen an die kons-truktive Ausbildung nach DIN 18800-1, Abschnitt 5zu beachten. Die speziellen Anforderungen an die Ver-bundmittel sind in DIN 18800-5 im Abschnitt 9.4.5geregelt. Hierzu zählen insbesondere Anforderungenbezüglich der minimalen Randabstände, die Beton-deckung und die Anordnung der Bewehrung in derDübelumrissfläche. Auf diese Punkte wird im Ab-schnitt 9 noch detailliert eingegangen. Bei Korrosions-schutzanforderungen ist auf eine entsprechende Aus-bildung der Kontaktfuge zwischen Beton und Baustahlzu achten. Der Randbereich ist über eine Breite von50 mm wegen der erhöhten Spaltkorrosionsgefahrmit einem geeigneten Beschichtungssystem (sieheDIN 18800-7, Element (1009)) zu versehen. Fernersollten die zwischen den Randbereichen der Gurte lie-genden Obergurtflächen sowie die Dübel grundsätzlicheine Fertigungsbeschichtung erhalten, um auf der Bau-stelle eine Verschmutzung der Konstruktion durchRostfahnen zu vermeiden.

    256 2 Verbundtragwerke – Kommentar zu DIN 18800-5

    Tabelle 1. Anforderungsklassen nach DIN 1045-1 undzugehörige Rechenwerte der Rissbreite wk

    Anfor-derungs-

    klasse

    Einwirkungskombinationen für denNachweis der

    wk [mm]

    Dekompression Rissbreiten-beschränkung

    A selten – 0,2

    B häufig selten 0,2

    C quasi-ständig häufig 0,2

    D – häufig 0,2

    E – quasi-ständig 0,3

    F – quasi-ständig 0,4

    Tabelle 2. Expositionsklassen nach DIN 1045-1

    KeinAngriffsrisiko

    X0

    Bewehrungs-korrosion

    Karbonisierung XC Carboni-sation

    Chloride ohneMeerwasser

    XD Deising-Salt

    Meerwasser XS Sea

    Betonangriff Frost/Taumittel XF Frost

    Chemischer Angriff XA Acid

    Verschleiß XM MechanicalAbrasion

  • 257Dauerhaftigkeit

    Tabelle 3. Mindestfestigkeitsklassen in Abhängigkeit von der Expositionsklasse zur Beurteilung der Bewehrungskorrosion

    Klasse Umgebung Beispiel Mindestfestig-keitsklasse

    X0 Ohne Bewehrung, kein Betonangriff Fundamenteohne Bewehrung ohne Frost

    C12/15

    XC 1 Trocken oder ständig nass Innenräume, Beton unter Wasser C16/20

    2 Nass, selten trocken Gründungen C16/20

    3 Mäßige Feuchte Offene Hallen C20/25

    4 Wechselnd nass/trocken Gründung, beregnet C25/30

    XD 1 Mäßige Feuchte Sprühnebelbereich – Brücken C30/37

    2 Nass, selten trocken Schwimmbecken C35/45

    3 Wechselnd nass/trocken Direkt befahrene Parkdecks C35/45

    XS 1 Salzige Luft, kein Wasser Außenbauteile – Küstennähe C30/37

    2 Unter Meerwasser Hafenanlagen C35/45

    3 Tidebereich Kaimauern C35/45

    Tabelle 4. Mindestbetondeckung für Betonstahl zum Schutz gegen Korrosion und Vorhaltemaße Dc

    Klasse Umgebung Beispiel Cmin[mm]

    Dc[mm]

    X0 Ohne Bewehrung, kein Betonangriff Fundamenteohne Bewehrung ohne Frost

    10 10

    XC 1 Trocken oder ständig nass Innenräume, Beton unter Wasser 10 15

    2 Nass, selten trocken Gründungen 20

    3 Mäßige Feuchte Offene Hallen 20

    4 Wechselnd nass/trocken Gründung, beregnet 25

    XD 1 Mäßige Feuchte Sprühnebelbereich – Brücken 40 15

    2 Nass, selten trocken Schwimmbecken

    3 Wechselnd nass/trocken Direkt befahrene Parkdecks

    XS 1 Salzige Luft, kein Wasser Außenbauteile – Küstennähe 40 15

    2 Unter Meerwasser Hafenanlagen

    3 Tidebereich Kaimauern

  • 7 Werkstoffe

    7.1 Baustahl

    Für die charakteristischen Werte der Festigkeit desBaustahls gelten die Regelungen nach DIN 18800-1,d. h. der Teil 5 der DIN 18800 gilt für die Baustählenach Tabelle 6. Für die Auswahl der Stahlsorten ein-schließlich der Gütegruppen gilt DASt-Richtlinie 009sowie DIN 18800-7.Für die Bemessung darf für Baustahl eine ideal-elas-tisch, ideal-plastische Spannungsdehnungslinie zu-grunde gelegt werden. Mit DIN 18800-5 wird auchdie Verwendung von hochfesten Stählen S 420, S 450

    und S 460 für Verbundbauteile erlaubt. Bei Anwendungdieser Stähle sind jedoch bei vollplastischer Ermittlungder Querschnittstragfähigkeit zusätzliche Bedingungenzu beachten. Eine Bemessung nach der Fließgelenk-theorie ist bei Trägern mit hochfesten Stählen nur zuläs-sig, wenn eine ausreichende Rotationskapazität derQuerschnitte nachgewiesen wird.Die mechanischen und geometrischen Kennwertesowie die Verbundeigenschaften von Profilblechenfür Verbunddecken sind in DIN 18800-5 nicht geregelt.Sie sind allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen zuentnehmen.

    258 2 Verbundtragwerke – Kommentar zu DIN 18800-5

    Tabelle 5. Expositionsklassen zur Beurteilung des Betonangriffs

    Klasse Umgebung Beispiel Mindestfestig-keitsklasse

    XF 1 Mäßige Wassersättigungohne Taumittel

    Außenbauteile C25/30

    2 Mäßige Wassersättigungmit Taumittel

    Lotrecht, Spritz- oder Sprühnebel-bereich

    C25/30

    3 Hohe Wassersättigung ohne Taumittel Wasserwechselzone C25/30

    4 Hohe Wassersättigung mit Taumittel Horizontal, Spritzbereich C30/37

    XA 1 Chemisch schwach Kläranlagenbehälter C25/30

    2 Chemisch mäßig Betonangreifende Böden C35/45

    3 Chemisch stark Industrieabwässer C35/45

    XM 1 Mäßiger Verschleiß Luftreifen C30/37

    2 Starker Verschleiß Stapler + Luft/-Vollgummi C30/37

    3 Sehr starker Verschleiß Stapler + Elastomer/Stahl C35/45

    Tabelle 6. Charakteristische Werte der Streckgrenze und der Zugfestigkeit für Baustähle nach DIN 18800-1

    Stahlsorte Erzeugnisdicke t[mm]

    Streckgrenze fyk[N/mm2]

    Zugfestigkeit fu[N/mm2]

    unlegierte Baustähle nachDIN EN 10025-2 S235

    t J 40 mm 240360

    40 I t J 100 mm 215

    S275t J 40 mm 275

    41040 I t J 80 mm 255

    S355t J 40 mm 360

    47040 I t J 80 mm 335

    S450t J 40 mm 440

    55040 I t J 80 mm 410