Ermittlung der charakteristischen In-situ-Betondruckfestigkeit zur Nachrechnung von Bestandstragwerken

  • Eine der zentralen Herausforderungen unserer Zeit ist der Klimaschutz und damit einhergehend die Reduktion des durch den Menschen verursachten CO2-Ausstoßes, an dem auch das Bauwesen zu einem maßgeblichen Anteil beiträgt. Häufig werden bestehende Tragstrukturen aus Kostengründen abgebrochen und durch Neubauten ersetzen. Hinzu kommt, dass Bestandsbauwerke nicht immer nach den aktuell gültigen Regelwerken nachgewiesen werden können. Im Sinne der Ressourcenschonung sowie dem kulturellen Erhalt bestehender Strukturen sollte dem Erhalt, der Instandsetzung und der Umnutzung von Bestandstragwerken Vorrang vor dem Abriss mit anschließendem Neubau gegeben werden. Als Grundlage für die Nachrechnung von Bestandsbauwerken sind die Kenntnisse über die Abmessungen und Geometrien der Bauteile sowie die Materialkennwerte erforderlich. Diese können mit Hilfe von Bestandsunterlagen oder durch Untersuchung des Bestandsbauwerks bestimmt werden. Für Stahlbetontragwerke sind dementsprechend die Materialkennwerte des Betons und des Betonstahls zu ermitteln. Basierend auf dem aktuellen Sicherheitskonzepts sind nicht die Mittelwerte, sondern jeweils die charakteristischen Materialkennwerte (≙ 5 %-Quantil) zu berechnen. Die Ermittlung der charakteristischen In-situ-Betondruckfestigkeit basiert in der Regel auf den Ergebnissen der direkten Prüfmethode oder auf einer Kombination der Ergebnisse aus direkter und indirekter Prüfmethode. Die charakteristische In-situ-Betondruckfestigkeit ist dabei möglichst wirklichkeitsnah zu ermitteln, während gleichzeitig das Tragwerk so wenig wie möglich geschädigt werden soll. Statistisch belastbare Auswerteverfahren sind aufgrund einer geringen Datenbasis somit ebenso essenziell, wie eine fachgerechte Untersuchung des Bestandstragwerks und die zugehörige Entnahme mit normativ korrekter Vorbereitung und Prüfung der Bohrkerne. Die im Februar 2020 veröffentlichte DIN EN 13791:2020-02 löst formal die Normfassung DIN EN 13791:2008-05 ab. Mit Einführung dieser Norm sind jedoch noch keine neuen Nationalen Anwendungsregeln für Deutschland vorhanden (analog zu DIN EN 13791/A20:2017-02). Besonders für geringe Stichprobenumfänge (3 ≤ n ≤ 7), aber auch für große Stichprobenumfänge (n ≥ 8) ergeben sich in DIN EN 13791:2020-02, im Vergleich zu den bisherigen Regelungen, deutliche Änderungen bei der Bestimmung der charakteristischen In-situ-Betondruckfestigkeit für Bestandstragwerke. Allerdings fehlen hierzu aktuell Hintergrundinformationen bezüglich deren statistischer Belastbarkeit. Mit Blick auf die Altersstruktur der Bauwerke, der damals üblichen und der heute nach Eurocode 2 (DIN EN 1992-1-1:2011-01) gültigen Betonfestigkeiten ergeben sich Diskrepanzen, sodass zu überprüfen ist, ob die Nachweisformate nach Eurocode 2 auch für geringere Festigkeitsklassen angewendet werden dürfen. Im Zuge des Normgebungsverfahren wurden Teile, der im Rahmen dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse und Erkenntnisse bei der Erstellung des neuen Nationalen Anhangs DIN EN 13791/A20:2022-04 berücksichtigt.
Metadaten
Author:Rabea Sefrin
URN:urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-69535
DOI:https://doi.org/10.26204/KLUEDO/6953
Advisor:Christian Glock, Jürgen Schnell
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Date of Publication (online):2022/09/28
Year of first Publication:2022
Publishing Institution:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institution:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2022/07/14
Date of the Publication (Server):2022/09/29
Tag:Bauen im Bestand; Nachrechnung; charakteristische In-situ-Betondruckfestigkeit
Page Number:XVIII, 249, Anhang
Faculties / Organisational entities:Kaiserslautern - Fachbereich Bauingenieurwesen
DDC-Cassification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Licence (German):Creative Commons 4.0 - Namensnennung, nicht kommerziell, keine Bearbeitung (CC BY-NC-ND 4.0)