Bei der Bemessung von Bauteilen wird zwischen der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit (auch Gebrauchsfähigkeit) unterschieden. Im Bauwesen beschreibt der Begriff der Gebrauchstauglichkeit die Eigenschaft eines Bauteils bzw. Bauwerks, die vorgesehenen Nutzung uneingeschränkt zu ermöglichen. Für die Tragfähigkeit gelten in der Regel strenge Anforderungen hinsichtlich des Bauteilwiderstandes. Der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit ist zusätzlich erforderlich, weil die Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit nicht proportional verlaufen. Wenn eine Glasplatte beispielsweise eine ausreichende Tragfähigkeit aufweist, erfüllt sie nicht automatisch die Ansprüche an die maximale Durchbiegung. Die Anforderungen der Gebrauchstauglichkeit an das Bauteil sind also umfangreicher. Metallbaupraxis. Der Nachweis der ausreichenden Gebrauchstauglichkeit für ein Bauteil aus Glas ist in DIN18008-1: Glas im Bauwesen - Bemessungs- und Konstruktionsregeln - Teil 1: Begriffe und allgemeine Grundlagen definiert.
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Eine Zugkraft vermindert die Steifigkeit erheblich. Dies ist bei der Modellierung des Schwindens zu berücksichtigen, da diese zu Zugspannungen im Beton führt. Materialkennwerte Zur Berechnung der Verformung benutzt man im Allgemeinen die mittleren Baustoffeigenschaften. Das Mitwirken des Betons auf Zug zwischen den Rissen ( Tension Stiffening) ist ebenfalls durch geeignete Ansätze (siehe Kapitel 2. 4. 3) zu berücksichtigen, da anderenfalls keine realistische Verformungsberechnung möglich ist. Die mittleren Materialkennwerte nach DIN 1045-1 und EN 1992-1-1 zur Ermittlung der Verformungen unterscheiden sich nicht bzw. nur marginal. Rechnerische Mittelwerte der Baustofffestigkeiten -- Spannungs-Dehnungs-Linie Stahl nach EN 1992-1-1, Bild NA. 3. 8. 1 f y = f yk f t = f yk für Gebrauchsbetrachtungen E sm = 200 000 N/mm 2 mittlerer Elastizitätsmodul Stahl -- Spannungs-Dehnungs-Linie Beton nach EN 1992-1-1, 3. Grenzzustand_der_Gebrauchstauglichkeit – Stahlbau Verlag. 1. 5 und 5. 7 f cm mittlere Betondruckfestigkeit E cm mittlerer Elastizitätsmodul Beton (Sekante) Schneller Überblick über diese Sektion
Als Grundlage der Verformungen werden die maßgebenden Krümmungen ermittelt. Dabei darf die Mitwirkung des Betons auf Zug zwischen den Rissen nicht vergessen werden, da sonst unrealistische Ergebnisse zu erwarten sind. Für die richtige Interpretation der Ergebnisse nichtlinearer Berechnungen ist die Kenntnis der wichtigsten Einflussgrößen unabdingbar. Deshalb werden die wichtigsten Kenngrößen, die die Steifigkeiten im Zustand I und Zustand II beeinflussen, gegenübergestellt: Tabelle 2. 5 Einflussgrößen und deren Wichtung im ungerissenen und gerissenen Zustand Einflussgröße Zustand I Zustand II Kriechen (hier als Abminderung des Beton-E-Moduls) Die Steifigkeit wird hauptsächlich durch den Beton gesteuert. Ein abgeminderter E-Modul führt somit zu einer deutlichen Reduktion der Steifigkeit. Einfluss geringfügig Bewehrungsgrad Einfluss geringfügig (Begründung siehe Kriechen) Die Steifigkeit im Zustand II wird hauptsächlich durch die Bewehrung gesteuert. Der Einfluss ist deshalb enorm. Normalkraft Einfluss kaum gegeben (Bei vereinfachten linear-elastischen Betrachtungen besteht gar kein Einfluss. )
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