Modellierungsprinzipien von Beton

Während die DIN 1045/07.88 linear-elastische Schnittgrößenberechnungen und eine Berücksichtigung der nichtlinearen Werkstoffeigenschaften von Stahlbeton lediglich bei der Querschnittsbemessung vorsieht, erlaubt der EC 2/06.92 und der DIN1045-Gelbdruck ausdrücklich die Verwendung physikalisch-nichtlinearer Methoden auch zur Ermittlung der Schnittgrößen bzw. Spannungen. Beide Vorschriften enthalten jedoch bis auf die Angabe einer einaxialen, „idealisierten Spannungsdehnungslinie“ keine genauere Information über die werkstoffliche Nichtlinearität von Beton. Daher werden in diesem Aufsatz, aufbauend auf experimentellen Erkenntnissen, unterschiedliche elasto-plastische Materialmodelle und elasto-plastische Materialmodelle mit Schädigungsanteil, die mehrdimensional formuliert sind, vorgestellt. Sie erlauben neben einer nichtlinearen Berechnung auch Simulationen bis zum Bruchzustand. Diese Betonmaterialmodelle sind für den Einbau in ein FE-Programm geeignet. In naher Zukunft werden FE-Programmsysteme für nichtlineare Tragwerksanalysen im Massivbau verfügbar sein und insbesondere Entwurfsingenieure sollten Kenntnisse über deren Modellumfang besitzen.