Nachträgliche Querkraft- und Durchstanzverstärkung von Stahlbetonbauteilen
Bestehende Stahlbetonbauwerke müssen häufig an höhere Lasten, Umnutzungen oder aktuelle Normen angepasst werden. Dieser Artikel erläutert die Tragmechanik, Bemessung und Ausführung nachträglicher Querkraft- und Durchstanzverstärkungen mit den Hilti Systemen HIT-Shear und HIT-Punching. Anhand der maßgebenden Versagensmechanismen werden Unterschiede in Tragverhalten und Nachweisführung aufgezeigt sowie die Vorteile einer abgestimmten Systemlösung für die Verstärkung im Bestand dargestellt.
Planungssicherheit durch abgestimmte Systemlösung
Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Systeme liegt nicht allein in der zusätzlichen Tragfähigkeit, sondern in der durchgängigen Systemlogik aus Bemessung, Zulassung, Ausführung und Nutzung.
Die Bemessung kann mit PROFIS Engineering geführt werden. Dadurch werden zulassungsrelevante Randbedingungen, Geometrien, Abstände, Einbausituationen und systemspezifische Faktoren unmittelbar in den Nachweis überführt. Für Fachplaner und Prüfingenieure entsteht damit ein nachvollziehbarer und prüffähiger Bemessungsweg.
Gerade im Bestand ist dies wesentlich, da sich viele Verstärkungslösungen rechnerisch darstellen lassen, unter den realen Randbedingungen jedoch nicht reproduzierbar ausführen lassen.
Inspektionsfreiheit als Vorteil in der Nutzungsphase
Für die Verstärkungselemente stehen sowohl galvanisch verzinkte Ausführungen als auch Elemente aus A4-Edelstahl zur Verfügung. Dadurch kann das Verstärkungssystem an die jeweilige Expositionsklasse, Nutzungsdauer und Dauerhaftigkeitsanforderung des Bestandsbauwerks angepasst werden.
Gerade bei Infrastruktur- und Bestandsbauwerken ist dies relevant, da bestimmte außenliegende Verstärkungssysteme zusätzliche Korrosionsschutzmaßnahmen, Beschichtungen oder wiederkehrende Inspektions- und Instandhaltungsmaßnahmen erforderlich machen können. Durch die Verwendung korrosionsbeständiger Verstärkungselemente aus A4-Edelstahl lassen sich solche zusätzlichen Schutz- und Überwachungskonzepte in vielen Anwendungen vermeiden.
Für Fachplaner bedeutet dies, dass Dauerhaftigkeit, Nutzungsphase und spätere Erhaltungsaufwände bereits bei der Wahl des Verstärkungssystems berücksichtigt werden können und nicht erst nachgelagert über zusätzliche Schutzmaßnahmen gelöst werden müssen.
Fazit
Nachträgliche Querkraft- und Durchstanzverstärkungen im Bestand funktionieren nur dann zuverlässig, wenn Tragmodell, Bemessung, Detaillierung und Ausführung als zusammenhängendes System betrachtet werden.
Die wesentliche Herausforderung liegt dabei nicht allein in der rechnerischen Tragfähigkeit, sondern in der sicheren Übertragung der Bemessungsannahmen in die reale Ausführungssituation des Bestands.
Die beschriebenen Hilti Systeme kombinieren:
normbasierte Bemessung nach Eurocode 2
versuchsbasierte Systemkalibrierung
definierte zulässige Installationstoleranzen
variable Bemessung über den Druckstrebenwinkel
digitale Bemessung mit PROFIS Engineering
reproduzierbare Ausführungstechnik
inspektionsfreie Nutzung im Betrieb
Gerade für Fachplaner und Prüfingenieure entsteht dadurch ein konsistenter Ansatz aus Tragmodell, Zulassung und Ausführung. Die Qualität der Verstärkungsmaßnahme misst sich damit nicht an der maximalen rechnerischen Ausnutzung, sondern an der Sicherheit, mit der die Lösung unter realen Randbedingungen geplant, ausgeführt und geprüft werden kann.
Hat Ihnen der Artikel gefallen? Dann bewerten Sie diesen doch gerne mit einem Daumen nach oben. Sie unterstützen so bei der Identifizierung von weiteren relevanten Themenfeldern.
Auswahl von Links zu den Themen:
WEBINAR Hilti - Nachträgliche Verstärkung von Betonbauteilen gegen Durchstanzen