Title: Analyse von klassischen und erweiterten Rechenmodellen für Kriech- und Schwindverformungen von Beton anhand von Laborproben und in situ Verformungen der Erlaufbrücke Nord
Language: Deutsch
Authors: Altenburger, Konstanze Maria 
Qualification level: Diploma
Advisor: Kollegger, Johann 
Suza, Dominik 
Issue Date: 2020
Number of Pages: 91
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Die gängigen Berechnungsmodelle zur Prognose von Kriech- und Schwindverformungen von Beton nach ÖNORM EN 1992-1-1 (Eurocode 2) [13] und Model Code 2010 [5] basieren auf Laboruntersuchungen, die unter gleichbleibenden Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit)an im Vergleich zu realen Konstruktionen kleinen Probekörpern durchgeführt werden.In die Berechnung der Kriech- und Schwindverformungen fließen vorwiegend Parameter ein, die dem/der Ingenieur(in) bei der Planung zur Verfügung stehen, z.B. die Betongüte, die verwendete Zementart, die Bauteilabmessungen, die durchschnittliche relative Luftfeuchtigkeit der Umgebung und die Größe und der Zeitpunkt der Belastung. Diese Parameter decken aber nicht alle Einflüsse auf die Verformungen ab und sind daher nicht immer ausreichend, um die Kriech- und Schwindverformungen zutreffend vorherzusagen.Da die Kriech- und Schwindverformungen jedoch ein Vielfaches der elastischen Verformungen betragen können, ist ihre genaue Vorhersage von großem Interesse. Je genauer die zu erwartenden Verformungen eines Betontragwerks berechnet werden können, desto ökonomischer und ökologischer kann das Tragwerk errichtet werden.Bevor die Erlaufbrücke Nord in Wieselburg errichtet wurde, wurden Laboruntersuchungen an Beton-Probekörpern durchgeführt. Die sich über ein Jahr erstreckenden Untersuchungen werden in dieser Arbeit herangezogen, um Vergleiche mit den normativen Berechnungsmodellen anzustellen.Weiters wurden in der Erlaufbrücke Nord insgesamt 16 Schwingsaitensensoren verbaut, umlaufende Verformungsmessungen durchzuführen. Diese ermöglichen es, die normativen Modelle auf ihre Genauigkeit zu überprüfen.Die Vergleichsrechnungen zeigen erwartungsgemäß eine gute Übereinstimmung zwischen den im Labor gemessenen Kriech- und Schwindverformungen mit jenen, die nach ÖNORM EN 1992-1-1(Eurocode 2) [13] und Model Code 2010 [5] berechnet werden. Dies ist damit zu erklären, dassdie Berechnungsmodelle der Normen auf Laboruntersuchungen unter konstanten Umgebungsbedingungen basieren.Die an der Brücke gemessenen Verformungen zeigen Abweichungen zu den nach den Berechnungsmodellen der Normen prognostizierten Kriech- und Schwindverformungen. Insbesondere in den kälteren Monaten des Jahrs decken sich der Verlauf der gemessenen und jener der berechneten Verformungen nicht.Dieses Verhalten von Beton konnte bereits mehrfach beobachtet werden (vgl. [18], [20]). Daraus resultierte die Motivation, das Materialverhalten realtitätsnaher zu beschreiben und die Berechnungsmodelle nach ÖNORM EN 1992-1-1 (Eurocode 2) [13] und Model Code 2010 [5]weiterzu entwickeln. Mit Hilfe dieser Weiterentwicklungen gelang es bereits, besseren Einklang zwischen Messergebnissen und den Vorhersagemodellen zu erzielen (vgl. [18]). Daher werden diese weiterentwickelten Vorhersagemodelle angewendet, um einen Vergleich mit den an der Erlaufbrücke Nord gemessenen Verformungen anzustellen. Die weiterentwickelten Modelle lieferten insgesamt eine bessere Übereinstimmung mit der Realität als die originalen Berechnungsmodelle nach ÖNORM EN 1992-1-1 (Eurocode 2) [13] und Model Code 2010 [5].

The usual calculation models for the prognosis of creep and shrinkage deformations of concrete according to ÖNORM EN 1992-1-1 (Eurocode 2) [13] and Model Code 2010 [5] are based on laboratory tests performed on test specimens that are small compared to real constructions under constant environmental conditions (temperature, humidity). The test specimens which are used for the The calculations of creep and shrinkage deformations are mainly based onparameters available to the engineer during the planning phase, e.g. the concrete quality, the type of cement used, the component dimensions, the average relative humidity of the environment and the size and timing of the load. However, these parameters do not cover all influences onthese deformations and are therefore not always sufficient to predict the creep and shrinkage deformations accurately.Since the creep and shrinkage deformations can reach a multiple of the elastic deformations,their exact prediction is of great interest. If the expected deformations of a concrete structure can be calculated more accurately, the structure can be erected more economically and ecologically.In the course of the construction of the Erlaufbrücke Nord in Wieselburg, laboratory tests were carried out on concrete test specimens. The investigations, which lasted for one year, are used in this thesis to draw comparisons with the normative calculation models. Furthermore, a total of 16 vibrating wire sensors were installed in the Erlaufbrücke Nord to carry out ongoing deformation measurements. These enable a review of the accuracy of the normative models.The comparative calculations show, as expected, a good correspondence between the values givenin laboratory measured creep and shrinkage deformations with those calculated according to ÖNORM EN 1992-1-1 (Eurocode 2) [13] and Model Code 2010 [5]. This can be explained by thefact that the calculation models of the standards are based on laboratory tests under constant environmental conditions.The deformations measured at the bridge show deviations from the predicted creep and shrinkage deformations calculated according to the models of the standards. Especially in the colder months of the year, the course of the measured and of the calculated deformations do not correspond.This concrete behavior was already observed several times (see [18], [20]). This resulted in the motivation to describe the material behaviour more realistically and to develop the calculationmodels according to ÖNORM EN 1992-1-1 (Eurocode 2) [13] and Model Code 2010 [5] further.Using these further developments, it has already been possible to achieve better harmony between measurement results and the prediction models (see [18]). Therefore, these further developed prediction models are used in this thesis to make a comparison with the deformations measured at the Erlaufbrücke Nord. Overall, the further developed models show a better correspondence with reality than the original calculation models according to ÖNORM EN 1992-1-1 (Eurocode2) [13] and Model Code 2010 [5].
Keywords: Kriech- und Schwindverformungen; Beton; in situ Verformungen; Erlaufbrücke Nord
creep and shrinkage deformations; concrete; in situ deformations; Erlaufbrücke Nord
URI: https://doi.org/10.34726/hss.2020.82611
http://hdl.handle.net/20.500.12708/15693
DOI: 10.34726/hss.2020.82611
Library ID: AC15758220
Organisation: E212 - Institut für Tragkonstruktionen 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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