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Tragwerksverstärkungen im Betonbau
Allgemeine Regelungen und Anforderungen
- Aufgrund von erhöhten Anforderungen oder Schäden am Bauwerk kann die Tragsicherheit oder Gebrauchstauglichkeit von Brücken beeinträchtigt sein.
- Gründe für die Tragwerksverstärkung sind z.B. höheren Nutzlasten, Änderungen am statischen System, Änderungen in den Bemessungsvorschriften (höhere anzusetzende Verkehrslasten), unzureichende effektive Betonfestigkeit, Korrosionsschäden an der Bewehrung oder Fehler bei Projektierung und Ausführung.
- Prinzipiell lässt sich zwischen Ziel der Verstärkung und der Art der Verstärkungsmaßnahme unterscheiden. Typische Ziele sind die Biege-, Querkraft- und Durchstanzverstärkung oder Aussteifung des Bauteils. Um diese Ziele zu erreichen, kommen z.B. folgende Maßnahmen zum Einsatz:
- Querschnittsergänzungen (z.B. Aufbeton)
- Einbringen von Bewehrung in Schlitzen
- Nachträglich montierte Bewehrung zur Querkraft- und Durchstanz-Verstärkung
a) Nachträglich montierte Bewehrungsstäbe
b) Querschnittsvergrößerung
Anforderungen an Verankerungen in der Tragwerksverstärkung
Grundsätzlich ist in Abhängigkeit von der Art der Einwirkung als auch der geplanten Nutzungsdauer die Verstärkungsmassnahme zu wählen. Nach unserer Erfahrung ergeben sich folgende Anforderungen und Bedingungen, die bei der Wahl des einzusetzenden Systems berücksichtigt werden müssen:
- Nachweis des Verstärkungssystems in Anlehnung an vorhandene Normen und sonstige Regelwerke sowie durch Bauteilversuche
- Zur Verfügung stehende Verkehrsfläche/Reduktion des Raums, notwendige Nutzhöhen
- Mögliche Bauteilhöhen
- Anforderung an Abdichtung des Bauteils (Durchdringungen)
- Temperaturbeanspruchung des Bauteils
- Brandschutzanforderungen
- Bauablauf, Zugang zum Einbauort
- Verarbeitungs- und Aushärtezeiten für Injektionsmörtelsysteme
- Besondere Anforderung bei der Montage (Betontemperatur, staubfreies Bohrverfahren)
- Anforderungen an Dauerhaftigkeit des Materials (C-Stahl beschichtet oder nichtrostender Stahl)
- Bemessungshilfen oder Software und Dokumentation
Bemessung / Normative Regelungen
Tragwerksverstärkung durch Aufbeton:
- Bemessung und konstruktive Durchbildung für statische, quasi-statische und ermüdungsrelevante Einwirkungen nach EOTA TR 066 in Ergänzung zu DIN EN 1992-1-1
- Produktqualifizierung für ETA der Schubverbinder nach EAD 3302347-00-0601
Tragwerksverstärkung mittels nachträglich installierter Bewehrung (Querkraft- und Durchstanzverstärkung):
- Derzeit gibt es auf europäischer Ebene kein Qualifizierungs- bzw. Nachweisverfahren für nachträglich installierte Querkraft- oder Durchstanzbewehrung. Ingenieur-technische Bemessungsansätze werden auf Basis von Forschungsvorhaben, Bauteilversuchen und internationalen Standards zur Verfügung gestellt.
- Der Bemessungsansatz für nachträglich installierte Durchstanzverstärkung wurde auf Basis der Theorie des kritischen Schubrisses entwickelt. Diese Theorie wurde ursprünglich in den 1980-er Jahren in der Schweiz entwickelt und bildet derzeit den theoretischen Hintergrund der schweizerischen Stahlbetonnorm SIA 262. Sie wurde an der EPFL Lausanne (Prof. Muttoni) auf Basis intensiver Forschung erweitert und im fib Model Code 2010 umgesetzt. Die Theorie erlaubt die Berechnung sowohl des Widerstandes als auch der Verformungskapazität von Bauteilen unter Durchstanzlasten.
- Eine entsprechende Bemessungssoftware steht online zur Verfügung
- Mit den von der Fa. Hilti vorgeschlagenen Befestigungssystemen (HZA-P, HZA-R) wurden Bauteilversuche durchgeführt, um die Eignung der Systeme zur Tragwerksverstärkung nachzuweisen.
Das optimale Verankerungselement für die nachträgliche Verstärkung von Bauwerken
Tragwerksverstärkung mittels nachträglich installierter Verstärkungselemente (Querkraft- und Durchstanzverstärkung)
HZA-P mit HIT-RE500 V4 und Winkelplatte HZA-P |
HZA-R mit
|
|
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Bemessungssoftware | Dokumentation für nachträgliche Durchstanzverstärkung. Erhalten Sie HIER den Zugang um das Hilti Design Tool Durchstanz- verstärkung individuell für Ihren Computer freizuschalten. |
Dokumentation für nachträgliche Durchstanzverstärkung. |
Nachweis der Eignung der Verstärkungsmaßnahmen |
(Querkraftverstärkung, Durchstanzen) durch Versuche vorhanden (Berichte 11-A01-R1, 06-A01-R1C) |
(Querkraftverstärkung, Durchstanzen) durch Versuche vorhanden (Berichte 11-A01-R1, 06-A01-R1C) |
Verkehrsfläche/Raum |
✓ | ✓ |
Bauteilhöhe | Ausreichende Bauteilhöhe der zu verstärkenden Decke notwendig |
Einsatz bei geringer Bauteilhöhe |
Abdichtungen | Abdichtungen bleiben intakt, |
Abdichtungen bleiben intakt, geneigte Bohrungen nur von unten in die Platte rund um die Säule. Die Oberfläche der Betondeckung wird nicht zerstört. |
Brandschutz durch Verschluss mit Brandschutzmörtel |
✓ | ✖ |
Einfacher Bauablauf | ✓ Effiziente Lösung für Sanierung und Verstärkung von Bauwerksstrukturen |
✓ Effiziente Lösung für Sanierung und Verstärkung von Bauwerksstrukturen Verwendung auch bei begrenztem Zugang zum zu verstärkenden Bauteil möglich |
Zulässige Bohrverfahren |
Hammerbohren, Diamantbohren mit Aufrauwerkzeug und Hohlbohren. Teil des Hilti SafeSet-Systems – keine zusätzliche Bohrlochreinigung nötig bei Verwendung von TE-CD oder TE-YD Hohlbohrern in Verbindung mit Hilti Bausaugern. |
Hammerbohren, Diamantbohren mit Aufrauwerkzeug und Hohlbohren. Teil des Hilti SafeSet-Systems – keine zusätzliche Bohrlochreinigung nötig bei Verwendung von TE-CD oder TE-YD Hohlbohrern in Verbindung mit Hilti Bausaugern. |
Bohrhilfe | ✓ Zur Erstellung der geneigten Bohrlöcher (45°) vorhanden |
✓ Zur Erstellung der geneigten Bohrlöcher (45°) vorhanden |
Stahlqualität | B500B (Bewehrungsstab) mit aufgeschweisstem C-Stahl 8.8 galvanisch verzinkt |
B500B (Bewehrungsstab) mit aufgeschweisstem Edelstahl A4 |
> HZA-P Bitte kontaktieren Sie unseren Kundenservice, um |
> HZA-R |
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