Richtlinie "Weiße Wannen 2018". Vergleichende Berechnungen für Bodenplatten

Abstract

Das Thema des Feuchteschutzes erdanliegender Bauteile im allgemeinen Hochbau sowie im Verkehrswegebau bei diversen Wannenbauwerken stellt neben der geforderten Tragfähigkeit hohe Anforderungen an die Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit solcher Bauwerke dar.Wasserundurchlässige Betonbauwerke übernehmen hierbei neben der tragenden auch die Funktion des Schutzes vor durchdringender Feuchte. Dies wurde in den Vorgängerversionen der öbv-Richtlinie „Wasserundurchlässige Betonbauwerke – Weiße Wannen“ durch die Begrenzung der Rissbreiten im Betonbauteil auf ein akzeptables Maß gewährleistet. Die im Februar 2018 neu aufgelegte Richtlinie stellt neben diesem klassischen Konzept nun auch ein neues optimiertes Bemessungsmodell zur Verfügung. Mit diesem wird ein rissfreies Betonbauwerk bei Verwendung eines speziellen Betonstandards und der Einhaltung der geforderten Begleitmaßnahmen bei gleichzeitig geringeren erforderlichen Bewehrungsmengen erzielt.Ziel dieser Diplomarbeit ist es, neben den allgemeinen Grundlagen und Mechanismen, die die Rissbildung in Betonbauteilen beeinflussen, die Formelapparate der geltenden Regelwerke zu erläutern. Zudem soll das Einsparungspotential des neuen Bemessungsmodells „Weiße Wanne optimiert“ hinsichtlich der erforderlichen Bewehrungsmenge anhand vergleichen der Berechnungen an Bodenplatten im Dickenbereich von 0,20 bis 5,00 m aufgezeigt werden. In einem weiteren Schritt sollen Bemessungsdiagramme analog zu jenen des Bemessungsmodells „Weiße Wanne klassisch“ erstellt werden.Grundlagen für die Untersuchung und vergleichenden Berechnungen dieser Arbeit sind einerseits eine umfangreiche Literaturrecherche und andererseits die zugehörigen europäischen und nationalen Regelwerke. Dies sind im Speziellen die öbv-Richtlinie „Wasserundurchlässige Betonbauwerke – Weiße Wannen“ (2018), das öbv-Merkblatt „Analytisches Bemessungsverfahren für die Weiße Wanne optimiert“ (2018) sowie die ÖNORM EN 1992-1-1:2015 und dieÖNORM B 1992-1-1:2018.Die Ergebnisse zeigen durchwegs ein erhebliches Einsparungspotential in der anzuordnenden Bewehrungsmenge bei Anwendung des neue Bemessungsmodells. Vor allem mit den angeführten Betonrezepturen im betreffenden öbv-Merkblatt kann der Nachweis der Rissevermeidung fast im gesamten Auswertungsbereich erfolgreich geführt werden. Aufgrund der Abhängigkeitdes Formelapparates von versuchstechnisch ermittelten Materialkennwerten gelingt die Erstellung von zugehörigen Bemessungsdiagrammen für den allgemeinen Fall nicht.

In order to obtain moisture proof standard-compliant earth-facing structural components, in specific trough formed structures in general building construction or road construction, high requirements for the durability and serviceability, in addition to the load bearing specifications,have to be met. Water-impermeable concrete structures do not take only the load bearing butal so the protective function against penetrating moisture. In the preceding version of the öbv-guideline “Wasserundurchlässige Betontragwerke – Weiße Wannen” the requirements wereset by limiting the crack widths in the concrete. The new guideline from 2018 then additionally included an optimized design model, resulting in a crack-free concrete structure requiring lower amounts of reinforcement when using a specific concrete standard and complying with the required accompanying measures.The aim of this master thesis is to analyze the general principles and mechanisms influencing the crack formation in concrete components and to explain the different equations formulated inthe standards, guidelines and regulations. In addition, the material-saving potential of the new design model “Weiße Wanne optimiert” with regard to the required amount of reinforcement isshown. This is done by means of comparative calculations of floor slabs with a thickness range of0.20 to 5.00 m and the creation of design diagrams analog to those of the design model.The investigation and comparative calculations presented in this thesis are on the one handbased on extensive literature research and on the other hand on the corresponding Europeanand national standards. A focus is set on the öbv-guideline “Wasserundurchlässige Betontragwerke– Weiße Wannen” (2018), the öbv-information sheet “Analystische Bemessungsverfahren für die Weiße Wanne optimiert” (2018), as well as ÖNORM EN 1992-1-1:2015 and ÖNORM B1992-1-1:2018.The results consistently show considerable saving potential in the amount of required reinforcement when calculated using the new design model. Especially with the equations presented in the respective öbv-information sheet, the verification of crack prevention can be successfully proven for almost the entire evaluation area. Due to the dependency of the model one xperimentally determined material parameters the creation of design diagrams for the general case is not possible.