Bewegungsursachen
Robert van Piggelen
in Technik
Bewegung kann auf Grund thermisch bedingten Ausdehnen bzw. Schrumpfen, Windlast, Schwinden, Kriechen oder seismischer Einflüsse entstehen.
Lösungen für Bewegungen
Die gezeigten Produkte und Empfehlung sollen dazu beitragen, die richtige Struktur und Materialien zu wählen, damit ein Gebäude und dessen Bauteile vor den permanent einwirkenden Kräften nachhaltig geschützt wird.
Warum bewegen sich Gebäude?
Abgesehen von Erdbeben ist der Prozess des Kriechens von Beton die häufigste Ursache von struktureller Verformung. Hier ist besonders die vertikale Verformung durch Kriechen, sowie die Tragwerksverformung relevant. Des Weiteren sind die Auswirkungen der seitlichen Verformung durch kurz- und langfristige Schrumpfungsprozesse, Temperaturschwankungen und Windlast zu beachten.
Verformung durch Kriechen
Wichtig ist die Unterscheidung zwischen sofortiger und langfristiger Verformung, da langfristige Verformung in der Regel durch Kriechen von Beton hervorgerufen wird. Kriechen ist eine Eigenschaft von Beton, die auf eine Bewegung und Umlagerung von Wasser im Zementstein zurückzuführen ist. Durch konstante Druckbelastung entsteht eine Gefügeumwandlungund Volumenminderung. Als Einflussfaktoren des Kriechens
zählen die Erhärtungsgeschwindigkeit des Zementes, die Betondruckfestigkeit, das Zementsteinvolumen, die Luftfeuchtigkeit, die Querschnittsgeometrie des Bauteils und der Wasser-Zement-Wert.
Abbildung 1 zeigt eine grafi sche Darstellung der Ursachen und Auswirkungen des Kriechens innerhalb der Struktur eines Gebäudes in einem Zeitraum von 30 Jahren. Es wird veranschaulicht, wie sich Verformung auf das Tragwerk auswirkt.
Die erste Bewegung (A) entsteht unmittelbar nach Entfernung der Schalung. Verursacht durch das Auftreten des Kriechprozesses unter konstanter Belastung, folgt eine sukzessiven Erhöhung des
Verformungsgrades (B).
In Abbildung 1 wird davon ausgegangen, dass nach 6 Monaten weitere Bauprozesse, wie das Anbringen der Fassade und das Verlegen der Bodenbeläge folgen. Durch das hohe Eigengewicht der verbauten Materialien entsteht eine sofortige Erhöhung des Verformungsgrades (C). Durch die folgende Bewegung und konstante Belastung (D) wird die Verformung weiter voran getrieben.
Des Weiteren wird davon ausgegangen, dass die Konstruktion die volle Tragfähigkeit nach einem Jahr noch nicht erreicht hat. Dadurch entwickelt sich ein wiederholender Prozess von kurzfristigen Bewegungen (E). Gefolgt von einer langfristigen
sukzessiven Verformung (F und G).
Es sollte bzgl. Abbildung 1 darauf hingewiesen werden, dass sich die Verformungsrate auf lange Sicht reduziert je älter der Beton ist. Es wird davon ausgegangen, dass der Prozess des Kriechens nach ca. 30 Jahren abgeschlossen ist. Jedoch kann sich durch eine erhöhte Belastung der Verformungsprozess weiter fortführen.
