Große Stabdurchmesser und hohe Bewehrungsgrade - Teil 2: Rissbreitenbeschränkung und erforderliche Oberflächenbewehrung

Bewehrungsstäbe mit großen Stabdurchmessern werden vorwiegend in hochbeanspruchten Stahlbetonkonstruktionen wie z. B. in Stützen, Behältern und dicken Bodenplatten eingesetzt. Solche oft hochbewehrten Bauteile können durch die Verwendung großer Stabdurchmesser in baupraktischer Hinsicht optimiert hergestellt werden (reduzierter Verlegeaufwand, vereinfachter Betoneinbau). Außerdem können bereits in der Tragwerksplanung statisch-konstruktive Vorteile wie z. B. größere statische Nutzhöhen und höhere Bewehrungsgrade ausgenutzt werden. Die derzeit eingeführten Bemessungs- und Konstruktionsregeln in [1, 2] geben jedoch diverse Zusatzregeln vor, deren Einhaltung die wirtschaftlichen Vorteile der großen Stabdurchmesser beschneiden.
Systematische Untersuchungen zum Rissverhalten von Stahlbetonkonstruktionen mit großen Stabdurchmessern wurden erstmals in einem Verbundforschungsvorhaben [3] durchgeführt, an welchem die RWTH Aachen, die Technische Universität Kaiserslautern und die Technische Universität Braunschweig mitwirkten. Die Ergebnisse dieser grundlegenden Untersuchungen sind u. a. auch in [4-6] veröffentlicht.
Ungeklärt ist jedoch weiterhin, inwieweit die derzeit gültigen Bemessungsregeln im Rahmen der Rissbreitenbeschränkung für plattenartige Bauteile mit kreuzweise verlegten großen Stabdurchmessern zutreffend angewendet werden können. Aber auch bei baupraktisch üblichen Stabdurchmessern (z. B.  20 mm und  28 mm) stellt sich die Frage, ob die auftretenden Rissbreiten bei mehrlagiger Bewehrungsanordnung mit bekanntem Regelwerk zielführend begrenzt werden können.
Vor diesem Hintergrund wurden weitere, umfangreiche experimentelle Untersuchungen durchgeführt, welche u. a. in [7-9] veröffentlicht sind.

Large bar diameters and a very high degree of reinforcement - Part 2: Limitation of crack width and surface reinforcement
Large bar diameters are mainly used for highly stressed reinforced concrete constructions such as columns, containers and base plates. EC2 [1] and its National annex [2] generally regulate the use of large bar diameters. According to [2] the use of large bar diameters requires additional design rules as a surface reinforcement. These rules inhibit the use and application of large bar diameters, so that economic advantages and practical benefits do not appear as one might expect.
So far, there has been a lack of systematic studies relating to cracking of concrete structures reinforced with large bar diameters. In order to simplify the additional design rules and thereby making them more efficient, a research project has been initiated as a joint project between RWTH Aachen, Technsiche Universität Kaiserslautern and Technische Universität Braunschweig. First results have already been made public in [3-6].
It remains unclear whether those design rules [1, 2] may be used for concrete structures with a crosswise placed reinforcement consisting of large bar diameters or structures with a very high degree of reinforcement consisting of usual bar diameters. To be clarified to what extent cracks are influenced by a crosswise placed reinforcement, additional measures were therefore essential. These results are made public in [7-9].