Planungshilfe zur Abschätzung der Spannungsverteilung in instand gesetzten Stahlbetonbauteilen

Dem Grundgedanken geltender Regelwerke folgend, kann ein Stahlbetonbauteil bei fachgerechter Instandsetzung als neuwertig betrachtet werden. Um dies zu gewährleisten, ist neben der Festlegung eines zielführenden Instandsetzungsverfahrens und einer mangelfreien Ausführung auch die Wahl geeigneter Instandsetzungsmaterialien von großer Bedeutung. Planende und Ausführende werden hierbei durch Vorgaben der Regelwerke unterstützt, welche materialgebunden sowie in Abhängigkeit von Umgebungseinflüssen und Altbetoneigenschaften z. B. erforderliche Festigkeiten, Steifigkeiten oder Eindringwiderstände vorgeben. Unberücksichtigt bleibt dabei jedoch die jeweilige Nutzungs‐ und Belastungssituation während und nach der Instandsetzung in Kombination mit den genannten Materialkennwerten. Den aktuellen Regelwerken fehlen Hinweise zum Einfluss vorherrschender Lasten und einer zugehörigen Spannungsverteilung in instand gesetzten Bauteilquerschnitten auf daraus resultierende Degradationseffekte. Die in diesem Beitrag vorgestellte Planungshilfe ermöglicht es, die Spannungsverteilung zwischen Altbeton und Instandsetzungsmaterial abzuschätzen und darauf basierend eine Materialwahl unter Berücksichtigung der Bauteilbelastung im Sinne einer dauerhaften Instandsetzung treffen zu können. Realitätsnahe Fallbeispiele zeigen die Anwendung der Planungshilfe.

In accordance with the basic principles of applicable regulations, a reinforced concrete component can be considered as good as new if it has been repaired in a professional manner. To ensure this, it is important to select suitable repair materials in addition to defining an effective repair procedure and ensuring flawless execution. Planners and contractors are supported in this by the specifications of the regulations, which specify the required strength, stiffness or penetration resistance, for example, depending on the material, environmental influences and the properties of the old concrete. However, these specifications do not consider the respective usage and load conditions during and after repair in combination with the specified material characteristics. Current regulations lack information on the influence of prevailing loads and the associated stress distribution in repaired component cross‐sections on the resulting degradation effects. The planning aid presented in this article makes it possible to estimate the stress distribution between old concrete and repair material and, based on this, to select a material that considers the component load in the interests of permanent repair. Realistic case studies illustrate the application of the planning aid.