Tragwerksplanung, Erstellung der Ausführungspläne und Kostenschätzung zum Neubau eines Belebungsbeckens nach der neuen Stahlbetonnorm DIN 1045-1 (07/2001)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung: Gegenstand der Arbeit ist ein neu zu bauendes Stahlbeton-Belebungsbecken mit den Abmessungen (LxBxH) 84,20 x 19,20 x 7,24 m. Da das Beckenbauwerk als weiße Wanne und über die gesamte Länge fugenlos ausgeführt werden sollte, war als Grundlage insbesondere der Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit zunächst die intensive Auseinandersetzung mit den Themen Zwangsschnittgrößen und Rissbildung erforderlich. Nach Erörterung der theoretischen Zusammenhänge wurde deren Umsetzung in den Stahlbetonnormen DIN 1045 (07/1988) und DIN 1045-1 (07/2001) beleuchtet. Abschließend erfolgte die statische Berechnung in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit (ULS) und der Gebrauchstauglichkeit (SLS) mit dem Ziel, die zur Beschränkung der Rissbreite erforderliche Bewehrung zu reduzieren. Dazu wurden im SLS für jedes Bauteil die unterschiedlichen Zwangsursachen entsprechend ihrer Ursache und Größe gesondert betrachtet und die erforderliche rissverteilende Bewehrung ermittelt. Im ULS erfolgte die Optimierung dadurch, dass das gesamte Becken mit der Finite-Elemente-Methode am 3D-Modell als Schalentragwerk auf elastischer Bettung berechnet wurde, um das bereichsweise vorhandene zweiachsige Tragverhalten ausnutzen zu können. Die Umfangreichen Berechnungen werden ergänzt durch die Schalpläne für das gesamte Bauwerk sowie die Bewehrungspläne, basierend auf Listenmatten und Stabstahl, exemplarisch für den ersten Betonierabschnitt. Darüber hinaus fließen in die Arbeit die Erfahrungen ein, die der Autor in seiner 5-jährigen Tätigkeit als Tragwerksplaner (seit 2001 Dipl.-Ing. (FH)) sammeln konnte. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: Inhaltsverzeichnis 1.Einführung5 1.1Aufgabenstellung, Bau- und Funktionsbeschreibung5 1.1.1Aufgabenstellung5 1.1.2Funktionsbeschreibung5 1.1.3Baubeschreibung6 1.2Ergebnisse der statischen Vorberechnung8 2.Rissbildung aus Zwangsbeanspruchungen9 2.1Allgemeines9 2.2Zwangsbeanspruchungen aus prozessbedingten Temperaturänderungen10 2.3Schwinden und Quellen13 2.4Thermische Dehnungen aus klimatischen Veränderungen14 2.5Nutzungsabhängige thermische Dehnungen15 2.6Ungleiche Setzungen16 2.7Art und Größe der auftretenden Zwangsbeanspruchungen17 2.7.1Zwangsbeanspruchung in Bodenplatten18 2.7.2Zwangsbeanspruchung in Wänden20 2.8Beschreibung der Rissbildung23 3.Umsetzung der Risstheorie in den Normen28 3.1DIN 1045 Ausgabe Juli 1988 [2]28 3.2DIN 1045 Ausgabe Juli 2001 [3]35 3.3Vergleich [...]

Zusammenfassung
Inhaltsangabe:Zusammenfassung:Gegenstand der Arbeit ist ein neu zu bauendes Stahlbeton-Belebungsbecken mit den Abmessungen (LxBxH) 84,20 x 19,20 x 7,24 m. Da das Beckenbauwerk als ?weiße Wanne? und über die gesamte Länge fugenlos ausgeführt werden sollte, war als Grundlage insbesondere der Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit zunächst die intensive Auseinandersetzung mit den Themen Zwangsschnittgrößen und Rissbildung erforderlich. Nach Erörterung der theoretischen Zusammenhänge wurde deren Umsetzung in den Stahlbetonnormen DIN 1045 (07/1988) und DIN 1045-1 (07/2001) beleuchtet.Abschließend erfolgte die statische Berechnung in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit (ULS) und der Gebrauchstauglichkeit (SLS) mit dem Ziel, die zur Beschränkung der Rissbreite erforderliche Bewehrung zu reduzieren. Dazu wurden im SLS für jedes Bauteil die unterschiedlichen Zwangsursachen entsprechend ihrer Ursache und Größe gesondert betrachtet und die erforderliche rissverteilende Bewehrung ermittelt. Im ULS erfolgte die Optimierung dadurch, dass das gesamte Becken mit der Finite-Elemente-Methode am 3D-Modell als Schalentragwerk auf elastischer Bettung berechnet wurde, um das bereichsweise vorhandene zweiachsige Tragverhalten ausnutzen zu können. Die Umfangreichen Berechnungen werden ergänzt durch die Schalpläne für das gesamte Bauwerk sowie die Bewehrungspläne, basierend auf Listenmatten und Stabstahl, exemplarisch für den ersten Betonierabschnitt. Darüber hinaus fließen in die Arbeit die Erfahrungen ein, die der Autor in seiner 5-jährigen Tätigkeit als Tragwerksplaner (seit 2001 Dipl.-Ing. (FH)) sammeln konnte.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis1.Einführung51.1Aufgabenstellung, Bau- und Funktionsbeschreibung51.1.1Aufgabenstellung51.1.2Funktionsbeschreibung51.1.3Baubeschreibung61.2Ergebnisse der statischen Vorberechnung82.Rissbildung aus Zwangsbeanspruchungen92.1Allgemeines92.2Zwangsbeanspruchungen aus prozessbedingten Temperaturänderungen102.3Schwinden und Quellen132.4Thermische Dehnungen aus klimatischen Veränderungen142.5Nutzungsabhängige thermische Dehnungen152.6Ungleiche Setzungen162.7Art und Größe der auftretenden Zwangsbeanspruchungen172.7.1Zwangsbeanspruchung in Bodenplatten182.7.2Zwangsbeanspruchung in Wänden202.8Beschreibung der Rissbildung233.Umsetzung der Risstheorie in den Normen283.1DIN 1045 Ausgabe Juli 1988 [2]283.2DIN 1045 Ausgabe Juli 2001 [3]353.3Vergleich []