Grundlagen

Die Bemessung von Ytong Dach- und Deckenelementen erfolgt aktuell nach DIN EN 12602.

In dieser Norm werden die Baustoffeigenschaften und deren Bemessung für „Vorgefertigte Bauteile aus dampfgehärtetem Porenbeton“ geregelt. Die DIN 4223:1958 ist eine der ältesten eingeführten technischen Baubestimmungen auf dem Gebiet des konstruktiven Ingenieurbaus. Diese Norm für Porenbeton-Dach- und -Deckenelemente galt stets in Verbindung mit einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung für diese Bauteile.

Ende 1989 wurden neuere Kenntnisse des Trag- und Verformungsverhaltens biegebeanspruchter Porenbeton-Montagebauteile Gegenstand der Aktualisierung der Normung. Gleichzeitig sollten damit auch die Grundlagen für die europäische Norm für bewehrte Porenbeton-Montagebauteile erarbeitet werden.

Der allgemeinen europäischen Entwicklung folgend, wurde das Sicherheitskonzept angepasst. Die bislang verwendeten globalen Sicherheitsbeiwerte wurden auf partielle Sicherheitsbeiwerte umgestellt und die Bemessungsverfahren an  charakteristische Materialeigenschaften angelehnt.

Zusätzliche allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen sind entbehrlich, da die Herstellung, die Güteüberwachung, die Bemessung und die Anwendung von Porenbeton-Montagebauteilen normativ geregelt sind. Die aktuelle DIN EN 12602 ist strukturell und sachlich sehr stark an die europäische Norm DIN EN 1992 Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton-und Spannbetontragwerken angelehnt.

Diese wurde auf europäischer Ebene bereits im August 2014 mit einjähriger Übergangsfrist eingeführt.

Die Anwendungsnorm DIN 4223 ist in 3 Teile gegliedert.
Anwendung von vorgefertigten Bauteilen aus dampfgehärtetem Porenbeton:

  • DIN 4223-101: Entwurf und Bemessung
  • DIN 4223-102: Anwendung in Bauwerken
  • DIN 4223-103: Sicherheitskonzept

Porenbeton-Materialkenngrößen bewehrter Bauteile

Bewehrte Ytong Bauteile werden in Druckfestigkeitsklassen eingeteilt. Dabei sind unterschiedliche Rohdichteklassen und Rechenwerte der Eigenlast innerhalb dieser Druckfestigkeitsklassen möglich (Tabellen 1 und 2).

 

Tabelle 1: Druckfestigkeitsklassen für bewehrte Ytong Bauteile
Druckfestigkeitsklasse AAC 3,5 AAC 4,5 Dimension
Charakteristische Druckfestigkeit fck 3,5 4,5 MPa
Tabelle 2: Materialkenndaten bewehrter Ytong Bauteile nach DIN EN 12602
Druckfestigkeits-
klasse
Rohdichte-
klasse
Trockenrohdichte ρ kg/dm³
Grenzen des 95 %-Quantils
Rechenwerte der Eigenlasten
[kN/m³]
Elastizitätsmodul Ecm
[Mpa]
Unterer Grenzwert Oberer Grenzwert
AAC 4,5 550 > 0,50 0,55 6,7 2.000
AAC 4,5 600 > 0,55 0,60 7,2 2.250

Stahl-Materialkenngrößen bewehrter Bauteile

Als Bewehrung für Ytong Bauteile werden geschweißte und korrosionsgeschützte Betonstahlmatten der Stahlsorte BSt 500 G nach DIN 488 verwendet. Die genaue Bewehrungswahl und Bewehrungsverteilung sowie die Berücksichtigung der mindestens 1,0 cm dicken Betonüberdeckung erfolgen werkseitig (Tabelle 3).

 

Tabelle 3: Bewehrungskenngrößen in bewehrten Ytong Bauteilen
Durchmesser der Längsstäbe
dsl
Zugehöriger Durchmesser der Querstäbe
dsq
[mm] Unterer Grenzwert
[mm]
Oberer Grenzwert
[mm]
4,0 bis 6,5 4,0 1,5 dsl
7,0 bis 8,0 0,6 dsl 1,5 dsl
8,5 bis 12,0 0,7 dsl 12,0

Zulässige Einwirkungen – Nutzlasten nach DIN EN 1991 1-1/NA

Die Anwendung der Ytong Dach-­ und Deckenelemente für den üblichen Hochbau ist für die Belastung mit vorwiegend ruhenden, gleichmäßig verteilten Nutzlasten begrenzt. Übersteigt die Nutzlast 4,0 kN/m², ist ein mindestens 50 mm dicker bewehrter Aufbeton erforderlich. Obwohl dieser statisch nicht angerechnet wird, lassen sich hiermit weitere Nutzungskategorien erreichen. Die Anwendung mit Verkehrslasten aus Gegengewichtsstaplerbetrieb und als Hubschrauberlandeplatz ist ausgeschlossen. Als besondere Ausnahme dürfen Balkone in Wohngebäuden bis zu einer Nutzlast von 4,0 kN/m² ohne Aufbeton ausgeführt werden (Tabelle 4).

 

Tabelle 4: Nutzlastkategorien nach DIN EN 1991-1-1/NA
Nutzungsbeispiele nach
DIN EN 1991-1-1/NA
Nutzlast qk ≤ 4,0 kN/m² Nutzlast qk > 4,0 kN/m²
Kein Aufbeton erforderlich Min. 50 mm bewehrter Aufbeton,
statistisch nicht anrechenbar
Lotrechte Nutzlasten für Decken, Treppen und Balkone, DIN EN 1991-1-1/NA:2010-12, Tabelle 6, 1DE
Wohnräume A1  A2  A3
Büroräume B1  B2 B3
Versammlungsräume C1 C2  C3  C4  C5
Verkaufsräume D1 D2  D3
Fabriken mit leichtem Betrieb E1
Treppen T1 T2
Balkone und Dachterrassen Z
Nutzlasten für Dächer, DIN EN 1991-1-1/NA, Tab, 6.10DE
Nicht begehbare Dächer H
Lotgerechte Nutzlasten für Parkhäuser und Flächen mit Fahrzeugverkehr, DIN EN 1991-1-1/NA:2010-12, Tabelle 6.8DE
Parkflächen für leichte Fahrzeuge F1  F2  F4 F3

Teilsicherheitskonzept

Das anzuwendende Sicherheitskonzept für den rechnerischen Nachweis der Zuverlässigkeit (Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit) ist bauartübergreifend in DIN EN 1990 geregelt. Hierin sind die zu berücksichtigenden Teilsicherheitsbeiwerte für Einwirkungen sowie die Kombinationsregeln für mehrere, voneinander unabhängige veränderliche Einwirkungen festgelegt (Tabelle 6). In DIN 4223­-103, Tabelle 1 ist das für den typischen Anwendungsbereich von Porenbetonbauteilen gültige Sicherheitskonzept vereinfachend zusammengefasst. Die Teilsicherheitsbeiwerte der Baustoffeigenschaften sind in DIN 4223-103, Tabelle 2 angegeben (Tabelle 5).

 

Tabelle 5: Teilsicherheitsbeiwerte für die Baustoffeigenschaften nach DIN 4223-103
Bemessungssituation Porenbeton Stahl
Duktiles Versagen
γc1
Sprödes Versagen
γc2
γs
Grenzzustände der Tragfähigkeit
Ständig und vorübergehend 1,3 1,7 1,15
Außergewöhnlich 1,2 1,4 1,00
Infolge von Erdbeben 1,1 1,2 1,00
Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit
Seltene 1,0 1,00
Häufige 1,0 1,00
Quasi ständige 1,0 1,00
Tabelle 6: Teilsicherheitsbeiwerte für die Einwirkungen nach DIN 4223-103
Bemessungssituation Einwirkungen Teilsicherheitsbeiwerte
Ungünstig wirkend Günstig wirkend
Ständig und vorübergehend Ständige γG = 1,35 γG = 1,00
Ständig und vorübergehend Veränderliche γQ = 1,50 γG = 0
Außergewöhnlich Ständige und veränderliche γA = 1,001) γA = 1,00
Bauzustände Ständige und veränderliche γG = 1,15 γG = 1,00

1) Nach DIN EN 1990

Die repräsentativen Werte der veränderlichen Einwirkungen ergeben sich nach den Kombinationsregeln (Tabelle 7) nach DIN EC 1.

Tabelle 7: Kombinationsbeiwerte der veränderlichen Einwirkungen nach DIN EN 1991
Einwirkung Kategorie1) x0 x1 x2
Nutzlasten in Wohn-, Büro- und Auenthaltsräumen A, B 0,7 0,5 0,3
Nutzlasten in Versammlungs- und Verkaufsräumen C, D 0,7 0,7 0,6
Nutzlasten in Lagerräumen E 1,0 0,9 0,8
Verkehrslasten Fahrzeuge bis 30 kN F 0,7 0,7 0,6
Nutzlasten für Dächer H 0 0 0
Schneelasten (Orte bis NN + 1.000 m) 0,5 0,2 0
Windlasten 0,6 0,2 0
Temperatur (außer Brand) 0,6 0,5 0
Baugrundsetzungen 1,0 1,0 1,0
Sonstige Einwirkungen (z. B. Erddruck) 0,8 0,7 0,5

1) Nutzlastenkategorie entsprehend DIN EN 1990

Baubuch 2018/2019 – 5. Auflage

Downloads

Baubuch Kapitel 5 - Bautechnologie

Bautechnologie Kompakt

Kontaktieren Sie uns

Weitere Informationen gibt:

Unsere technische Bauberatung

Unsere Bauberater sind Baustoffexperten sowie zertifizierte Energiefachberater und unterstützen Sie bei Ihrer täglichen Arbeit.

Telefon: 0800 5235665 (Freecall)

 

Hier finden Sie den Bauberater Ihrer Region