Detailergebnis zu DOK-Nr. 52750
Verformungsbetrachtung von Betondecken auf elastisch-plastischem Untergrund infolge Temperatur (Orig. engl.: Heat and deformation analysis of concrete pavements on elasto-plastic subsoil)
| Autoren |
T. Zimmermann A. Urbanski |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 11.3 Betonstraßen |
Proceedings of the Third International Symposium on 3D Finite Element for Pavement Analysis, Design and Research, Amsterdam, The Netherlands, 2-5 April 2002. Delft: Delft University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Geosciences, 2002, S. 65-74, 7 B, 4 T, 3 Q
Die Wärmeentwicklung bei der Hydratation des Betons hat einen großen Einfluss auf die thermisch induzierten Spannungen und die Rissentwicklung im jungen Beton, was sich wiederum auf die Dauerhaftigkeit der gesamten Betondecke auswirkt. Es wird ein dreidimensionales FE-System beschrieben, das alle wichtigen Einflüsse für die Entstehung von thermisch induzierten Spannungen berücksichtigt. Die Generierung des FE-Modells erfolgt mit einer dicken Betondecke auf einem elastisch-plastischen Untergrund. Zur Beurteilung des Einflusses der Zeit werden unterschiedliche Parameterstudien bei verschiedenen Zuständen des jungen Betons idealisiert. Mit beginnender Erstarrung des Zementes nach dem Betoniervorgang steigt die Wärmeentwicklung im Beton. Dies führt zum Aufbau von Spannungen in einer Betondecke, die auf Grund ihres jungen Alters noch keinen großen Beanspruchungen widerstehen kann. Die Überlagerung von zunehmender Widerstandsfähigkeit des Betons mit ansteigender Wärmeentwicklung und somit zunehmenden thermisch induzierten Spannungen führt zu sehr unterschiedlichen Spannungszuständen, die sich mit der Methode der Finiten Elemente sehr gut idealisieren lassen. Bei der Berechnung werden insbesondere die vertikalen Verformungen und die maximalen Zugspannungen ausgewertet. Bei der Auswertung der Zugspannungen fällt auf, dass die maximalen Zugspannungen beim Abkühlen des Betons in der Mitte der Betondecke auftreten, wo im Allgemeinen auch die höchsten Temperaturen aus der Hydratation entstehen. Treten dabei schlechte Materialeigenschaften auf oder kommt es zu extremen Temperaturen, so kann dies zu einer inneren Rissbildung und somit zu einer schlechteren Dauerhaftigkeit der Betondecke führen.