2.4.7.1 Materialkennwerte

Materialkennwerte

Dem Nachweis nach EN 1992-1-1, 5.7 liegen mittlere Materialkennwerte zugrunde, die zur Realisierung eines globalen Sicherheitsbeiwerts kalibriert wurden. Hierdurch ergibt sich eine reduzierte Betondruckfestigkeit, die wegen der Verzerrung der mittleren Betonkennlinie zu Diskussionen geführt hat.

• Spannungs-Dehnungs -Linie Stahl nach EN 1992-1-1, Bild NA.3.8.1

• Spannungs-Dehnungs-Linie Beton nach EN 1992-1-1, Bild 3.2

Es besteht folgender Zusammenhang zwischen dem globalen Sicherheitsbeiwert R und den mittleren Materialfestigkeiten:

• Beton (γ_c = 1.5) : 1.5 ⋅ 0.85 = 1.275 ∼ γ_R = 1.3
• Betonstahl (γ_s = 1.15) : 1.15 ⋅ 1.1 = 1.265 ∼ γ_R = 1.3

Bild 2.29 zeigt, wie sich die reduzierte Betondruckspannung f_cR im Vergleich zur Spannungs-Dehnungs-Beziehung des Betons mit den rechnerischen Mittelwerten auswirkt. Die starke Verzerrung der Betonkennlinie ist deutlich erkennbar. Diese führt insbesondere in höher ausgelasteten Bereichen zu einer Überschätzung der Dehnungen und somit auch der Krümmungen.

Beim Betrachten der Betonkennwerte fällt auf, dass von reduzierten Spannungen (0.85 ⋅ α ⋅ f_ck) ausgegangen wird, der E-Modul aber nach EN 1992-1-1, Abschnitt 3.1.5 dem mittleren Wert entspricht.

Abschnitt 5.8.6 der Euronorm beschreibt die nichtlineare Berechnung von stabilitätsgefährdeten Bauteilen. Nach EN 1992-1-1, Abschnitt 5.8.6 (3) sind die Spannungs-Dehnungs-Linien auf der Grundlage von Bemessungswerten zu definieren.

Bemessungswerte der Baustofffestigkeiten zur Schnittkraft- und Verformungsberechnung sowie zum Nachweis auf Querschnittsebene

• Spannungs-Dehnungs-Linie Stahl nach EN 1992-1-1, Abschnitt 3.2.7

• f_yd = f_yk / γ_s
  
• f_td = k ⋅ f_yk / γ_s
  
• E_sm = mittlerer Elastizitätsmodul Stahl (200 000 N/mm²)

• Spannungs-Dehnungs-Linie Beton nach EN 1992-1-1, Abschnitt 3.1.5

• f_cm = f_cd = α ⋅ f_ck / γ_c
  
• E_c = E_cd = E_cm / γ_cE