Verbundverankerung von Spannstählen bei Spannbetonfertigteilen aus hochfestem Beton

Hochfester Beton ermöglicht deutlich kleinere Querschnitte als zuvor und führt insbesondere beim Bauen mit Fertigteilen wegen des geringeren Gewichts zu niedrigeren Transport- und Montagekosten. Bei der Wirtschaftlichkeit von Spannbetonfertigteilen mit hochfestem Beton sind die Abmessungen des Konstruktionselements »Verbundverankerung« ausschlaggebend. Um das Verbundverhalten von 0,5-Zoll-Litzen und gerippten 12-Millimeter-Spanndrähten zu ermitteln, erfolgten 126 Ausziehversuche und 15 Tests zur Spannkrafteinleitung. Außerdem wurden vier Spannbettträger aus hochfestem Beton und zum Vergleich zwei Spannbettträger aus normalfestem Beton untersucht. Besonders interessierte das querdehnungsabhängige Verbundverhalten in hochfestem Beton sowie die Reaktionen in den Bereichen der Spannkrafteinleitung und der Verankerung von Spannbettträgern. Den Untersuchungen zufolge sind die Verbundkräfte von Spannstählen in hochfestem Beton wesentlich größer und die Übertragungslängen der Vorspannkraft deutlich kürzer als in normalfestem Beton. Trotz der kürzeren Übertragungslängen ist eine größere Betondeckung als bei normalfestem Beton nicht erforderlich. Besonders bei Litzen erhöhen sich die Verbundkräfte durch spannungsabhängige Querdehnungen. Die mit den Ausziehversuchen erhaltenen Verbundgesetze charakterisieren zutreffend das Verbundverhalten von Litzen und gerippten Spanndrähten in hochfestem Beton im Spannkrafteinleitungsbereich. Im Vergleich zu DIN 4227-1 ergeben sich wegen der höheren zulässigen Spannungen des Spannstahls größere Betondeckungen. Andererseits können mit den derzeitigen Regelungen von DIN 4227-1 und Eurocode 2 Teil 1 Sprengrissbildungen nicht ausgeschlossen werden. Sprengrisse im Übertragungsbereich der Vorspannkraft bewirken eine unkontrollierte Vergrößerung der Eintragungslänge und können einen Verankerungsbruch verursachen. Zur Neufassung von DIN 1045-1 »Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton. Bemessung und Konstruktion« schlägt der Bericht unabhängig von der Betonfestigkeit einheitliche Mindestmaße für die Betondeckung und den gegenseitigen Abstand der Spannstähle vor. Es werden Empfehlungen zu den rechnerischen Übertragungslängen der Vorspannkraft in hochfestem Beton gegeben. Außerdem wird ein einheitliches Bemessungskonzept der Verankerung am Endauflager vorgeschlagen, das für volle und teilweise Vorspannung sowie für Stahlbeton gilt.