Grosse Leistungsfähigkeit
Die Bedeutung grosser Leistungsfähigkeit - kurz erklärt
Normen und Zulassungsgrundsätze für Bewehrungsprodukte (wie Betonstahl mit Ankerkopf oder Stabverbindungen) fordern eine bestimmte Zugfestigkeit. Oft enthalten auch Produktinformation und Spezifikationen die Anforderung einer gewissen Festigkeit.
- Für die Auswahl von Produkten mit der erforderlichen Leistung (Festigkeit), ist es wichtig, den Zusammenhang von Festigkeit und Duktilität zu verstehen.
- Dabei ist es notwendig, das gesamte Produkt zu betrachten, d.h. Betonstahl + End-Komponente (Verbindung oder Ankerkopf).
Eine gute Illustration bietet die Spannungs-Dehnungs-Kurve:
Die reellen Spannungs- und Dehnungseigenschaften des Betonstahles variieren für jede Stahlcharge. Bei fast allen Chargen zeigt sich jedoch deutlich, dass sie die Minimal-Anforderungen überschreiten.
Die End-Komponenten, also das Verbindungsstück oder der Ankerkopf, haben eigene Eigenschaften in Bezug auf ihre Leistung. Diese wirken im zusammengesetzten Bewehrungsprodukt gemeinsam mit den Eigenschaften des Betonstahles – wie Glieder einer Kette.
Verankerungen und Verbindungen mit einer geringeren Leistung als der des Betonstahls wirken wie ein schwaches Kettenglied. Sie versagen zuerst, bevor die tatsächlichen oder sogar die charakteristischen Eigenschaften des Betonstahles erreicht werden.
Eine solcher - oft spröder - Bruch reduziert die effektive, nutzbare Duktilität des Betonstahles. Somit verringert sich die Robustheit des gesamten Tragwerks! Denn dann steht die vorhandene, reelle Leistungsfähigkeit des Betonstahls nicht mehr zur Verfügung. Diese kann jedoch in extremen Lastsituationen wie Überlast, Anprall, Explosion oder Erdbeben für das Bestehen des Bauwerkes lebenswichtig sein.
Folgerung
Eine Leistung, die lediglich der charakteristischen Festigkeit von Betonstahl entspricht, reicht nicht aus, um immer auch die charakteristische Dehnung der Bewehrung zu erreichen.
Robuste Bauwerke dank duktiler Bewehrung
Vor allem bei Bauwerken und Konstruktionen mit großer gesellschaftlicher Bedeutung oder hohem Schadenspotential sind eine robuste Planung und Ausführung elementar. Egal, ob Brücken, Krankenhäuser oder Konstruktionen der Energieversorgung, all diese Bauten erfordern sorgfältige Planung und Durchbildung.
Duktilität ist eine der Grundlagen für robuste Tragwerke. Deshalb ist es notwendig, dass Bewehrungsprodukte eine hohe Duktilität im System Endkomponente + Betonstahl aufrechterhalten – mit einer Festigkeit, welche die charakteristische (Minimum-)Zugfestigkeit des Betonstahles übersteigt.
Das höchste Niveau ist die Entwicklung der vollen, reellen Festigkeits- und Dehnungseigenschaft des Betonstahles, d.h. 100% Kontinuität – kein schwaches Glied
Die Entwicklung der vollen Duktilität des Betonstahles kann folgendermaßen beschrieben werden:
- Für Betonstahl mit Ankerkopf durch Hinweis auf ISO 15698, Kategorie B3
- Für Betonstahlverbindungen durch Forderung der Entwicklung der vollen charakteristischen Dehnung bei Höchstlast (Agt,spec) außerhalb der Verbindung, alternativ eine erhöhte Zugfestigkeit (z.B. 130% Re,H).