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4 months ago

In Teil 7 unserer Fachserie zu nachträglich installierten Bewehrungsstäben richten wir den Fokus auf die Erdbebenbemessung und den Ermüdungsnachweis

rebar,Bewehrungsanschluss,Dynamik,Seismik,Beton-Beton-Verbindung

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Teil A: Seismische Bemessung nach ETA – Systemverhalten entscheidet:
Einheitliches Prinzip – unterschiedliche Datenbasis

Nachträglich eingemörtelte und einbetonierte Bewehrungsstäbe übertragen Kräfte über Verbund. Die zugrunde liegende Bemessungslogik ist in beiden Fällen gleich: Entscheidend sind ausreichende Verankerungs- oder Übergreifungslängen, bemessen auf Basis der vorhandenen Verbundspannung, des gewählten Durchmessers und der Einbaubedingungen. Während einbetonierte Stäbe vollständig durch EN 1992-1-1 und EN 1998-1 abgedeckt sind, gilt bei eingemörtelten Systemen: Die Bemessung im Erdbebenfall ist ausschließlich auf Basis der ETA zulässig.

Eurocode-Bemessung für einbetonierte Bewehrung im Erdbebenfall

Bei einbetonierten Stäben regelt EN 1998-1 alle Anforderungen an seismisch beanspruchte Bewehrungsbereiche. Unter anderem:

  • keine Übergreifungsstöße in plastischen Zonen,
  • Mindestanforderungen an Querbewehrung zur Begrenzung von Aufklappmechanismen,
  • sowie konstante Verbundwerte unabhängig vom Lastfall.

Der Nachweis erfolgt direkt auf Basis der Eurocode-Formeln. Eine produktspezifische Bewertung ist nicht erforderlich.

Eingemörtelte Systeme: Bemessung nur mit ETA-Werten zulässig

Bei eingemörtelten Bewehrungsanschlüssen greifen die Eurocode-Formeln nur als Struktur – nicht mit ihren Standardwerten. Die Bemessungswerte sind produktspezifisch und in der jeweiligen ETA gemäß EAD 330087 geregelt. Entscheidend für den Erdbebenfall sind:

  • f₍bd,PIR,seis₎: Bemessungswert der Verbundspannung unter seismischer Belastung
  • α₍lb,seis₎: Vergrößerungsfaktor der Verankerungslänge
  • c₍min,seis₎: zulässige minimale Betondeckung
  • weitere Vorgaben zu Bohrloch, Einbau und Dokumentation

Tabelle 1: Bemessungsgleichungen für Grundmaß, Mindestmaß, Verankerungs- und Übergreifungslänge eingemörtelter Bewehrungsstäbe unter seismischer Einwirkung (ETA-basiert)

Keine Gleichsetzung mit statischer Bemessung erlaubt

Ein wesentlicher Unterschied: Der seismische Verbundwert f₍bd,PIR,seis₎ kann – je nach ETA – vom statischen Wert abweichen. Eine pauschale Übertragung ist nicht zulässig. Auch Verankerungslängen dürfen nicht auf Basis EN 1992-1-1 allein berechnet werden, sondern müssen mit den ETA-Parametern (inkl. Erhöhungsfaktoren) angepasst werden. Häufig ergeben sich dadurch deutlich längere Einbindelängen im Vergleich zum statischen Fall.

Fazit Teil A: Seismik nur mit vollständiger ETA-Auswertung

Die Bemessung eingemörtelter Bewehrung im Erdbebenfall ist nur zulässig, wenn die ETA explizit seismisch geprüft ist. Sie muss alle erforderlichen Bemessungsparameter enthalten – inklusive Nachweisbarkeit des Systemverhaltens unter zyklischer Beanspruchung. Ohne diese Grundlage ist kein Eurocode-konformer Nachweis möglich.

Teil B: Ermüdungsnachweis nach nationaler Regelung:
Kein europäisch harmonisiertes Verfahren für Ermüdung

Im Gegensatz zur Erdbebenbemessung gibt es kein europaweit harmonisiertes EAD für das Ermüdungsverhalten eingemörtelter Bewehrungsstäbe. Die Bewertung erfolgt derzeit ausschließlich über nationale Zulassungen – in Deutschland über allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (abZ) oder allgemeine Bauartgenehmigungen (abG).

Nationale Vorgaben für Spannungsschwingbreite

Diese Zulassungen enthalten in der Regel eine begrenzte zulässige Spannungsschwingbreite von Δσ ≤ 70 N/mm² für den Bewehrungsstahl. Für den rechnerischen Nachweis verweisen sie auf:

  • EN 1992-1-1:2011-01
  • Nationaler Anhang EN 1992-1-1/NA:2013-04
  • insbesondere Abschnitt 6.8 zum Ermüdungsverhalten

Damit ist der Ermüdungsnachweis formal und rechnerisch von der ETA entkoppelt.

Schnittstelle zwischen ETA und nationaler Zulassung

Für alle anderen Bemessungsparameter – z. B. Verankerungslänge, Verbundspannung, Einbaubedingungen – gilt weiterhin die ETA, bezogen auf den statischen Lastfall. Es entsteht somit eine doppelte Bemessungsebene:

  • ETA für statisch, seismisch und Brand
  • abZ/abG für Ermüdung

Die Kombination beider Ebenen liegt in der Verantwortung der planenden Ingenieur:innen.

Fazit Teil B: Ermüdungsnachweis ist kein Bestandteil der ETA

Der Ermüdungsnachweis eingemörtelter Bewehrungsstäbe muss getrennt von der statischen oder seismischen Bemessung geführt werden. Es gelten nationale Spannungsgrenzen, die in der ETA nicht enthalten sind. Planer:innen müssen beide Quellen korrekt anwenden – und dürfen keine Annahmen treffen, die nicht explizit nachgewiesen sind.

Gesamtfazit: Getrennte Wege, gemeinsames Ziel – Tragfähigkeit sichern

Die Bemessung eingemörtelter Bewehrung ist technisch anspruchsvoll – und verlangt eine klare Trennung zwischen seismischer Bewertung (ETA) und Ermüdungsnachweis (nationale Zulassung). Beide Aspekte folgen unterschiedlichen Regelwerken, greifen aber im Detail ineinander. Nur wer die jeweiligen Grundlagen vollständig kennt und korrekt kombiniert, kann die Sicherheit, Dauerhaftigkeit und Zulässigkeit der Verbindung unter allen Lastfällen sicherstellen.

Teil 8 unserer Bemessungsserie befasst sich mit dem Verhalten nachträglich installierter Bewehrung im Brandfall und zeigt insbesondere die Unterschiede im Vergleich zu einbetonierter Bewehrung auf.

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