THEMA:

Hallo,

ich habe mal wieder eine Verständisfrage zum Thema Spannbeton. Hoffentlich nicht zu blöd. Aber passt mal auf:

Gegeben: Betonquerschnitt, exzentrisch vorgespannt (Spannstahllage unterhalb Schwerpunkt Betonquerschnitt).

Frage: Angenommen (!) im Rahmen des Dekompressionsnachweises spanne ich den Spannstahl so stark vor (Vordehnung), dass er seine Streckgrenze gerade erreicht.

Wie kann man es dann erklären, dass im Rahmen des GZT-Nachweises der Spannstahl mit seiner vollen Festigkeit quasi als "Bewehrung" angesetzt werden darf? Der Spannstahl kann doch eigentlich keine weitere Last aufnehmen, da er doch ja durch die Vordehnung bereits  seine Streckgrenze erreicht hat?! Meines Verständisses nach müsste er doch eigentlich nur noch eine zusätzliche Dehnung (bis zur Bruchdehnung) aufnehmen können.. Aber eine zusätzliche Kraft??

Klar ist mir, dass der Betonquerschnitt durch die exzentrische Vorspannung ja "entlastet" wird, aber die Zugkraft durch die Vordehnung (im Rahmen des Dekompressionsnachweises) ist ja trotzdem voll im Spannstahl eingeprägt. Wie kann der Spannstahl dann noch weitere Lasten aufnehmen, wenn er doch bis zur Streckgrenze vorgedehnt ist?

PS: Es ist ja sogar noch so, dass ich im Rahmen des GZT - Nachweises kontrollieren muss, ob der Spannstahl seine Streckgrenze erreicht hat, damit ich seine volle Festigkeit ansetzen darf. Meine Vorstellung ist gerade genau andersrum: Müsste nicht die anzusetzende Festigkeit umso höher sein, desto weiter die Dehnung des Spannstahl von der Streckgrenze entfernt ist?

Wo ist mein Denkfehler? Bin gespannt auf die Antworten und bedanke mich herzlich im Voraus,

THX!

 

Es liegt hier ein Spannstahl mit sofortigem Verbund vor?

Nachträglicher Verbund oder sofortiger Verbund - Hauptsache der Spannstahl beteiligt sich am Lastabtrag

Servus Necke,

wenn du den SS so stark gedehnt hast, dass er beim vorspannen gerade seine Streckgrenze erreicht (dann hast du übrigens überspannt , weil im GZT ja immer noch eine Zusatzdehnung hinzukommt) hast du diese Kraft mit dieser Vordehnung im Spannstahl. 

Wenn du jetzt dein Bemessung im GZT machst, hast du diese Vordehnung und noch eine Zusatzdehnung (Weil die Lasten im GZT ja höher sind). Aus Vordehnung+Zusatzdehnung ergibt sich dann eine Kraft im SS die du im GZT natürlich ansetzen kannst (Die ist ja schließlich auch vorhanden, also kannst du diese auch ansetzen) 

Du darfst nicht die unterschiedlichen Zustände durcheinanderbringen. Du hast eine Kraft beim Vorspannen unabhängig von den Zuständen im GZG oder GZT. Dies stellt die Grundlage für die Bemessung im GZG (z. Bsp. Dekompression) und die Grundlage für GZT (z. Bsp. Biegebemessung) dar.

In beiden Zuständen kannst (und musst) du die Kraft aus Vorspannung ansetzen und die Größe Vorspannung muss ausreichend sein die NW zu erfüllen.

Ich hoffe das hilft und ist verständlich.

V.G. Mr. Ing 
 

Hmm, ich versuchs mal so:

1) Zentrisch vorgespannter Spannbetonbalken wird mit 100 kN vorgespannt.
-> Im Spannstahl herrscht eine Zugkraft von 100 kN, im Betonbalken herrscht eine Druckkraft von -100 kN.

2) Nun ziehe ich am Spannbetonbalken mit einer Zugkraft von 100 kN
-> Die Normalkraft im Betonbalken ist gleich N = 100 kN  - 100 kN = 0
-> Welche Kraft herrscht im Spannstahl? 100 kN (aus Vorspannung) + 100 kN (aus äußerer Zugkraft) = 200 kN? 

Hallo Necke,

-> Im Spannstahl herrscht eine Zugkraft von 100 kN, im Betonbalken herrscht eine Druckkraft von -100 kN
nein, so ist es nicht (Das wären ja in Summe 200kN)

Stell es Dir anhand einer Spannbettvorspannung deines zentrischen Balkens vor.
Gespannt wird mit 100kN, dann herrscht im Spannstahl auch eine Kraft von 100kN. Als nächstes wird betoniert und einige Tage später wird die Verankerung gelöst. Bis zum lösen der Verankerung geht die Kraft immernoch in die Ankerstellen des Spannbettes (100kN) und der Beton weiß noch gar nichts von seinem Glück. Mit lösen der Verankerung erfährt der Beton eine Druckspannung und zwischen Beton und Spannstahl herrscht ein Eigenspannungszustand. 
Wenn du jetzt den Balken aus dem Spannbett rausnimmst und anfängst daran zu ziehen bis du eine Zugkraft von 100kN erreichst ziehst du damit quasi die Druckspannung aus dem Beton raus und die Zugspannung im Spannstahl erhöht sich langsam. Sobald du mit 100kN daran ziehst, hast du im Beton die Spannung =0 und die Kraft im Spannstahl =100kN