Eurocode 0 - Grundlagen der Tragwerksplanung / Eurocode 0 - basis of structural design

Die EN 1990 (Eurocode 0) bildet in Europa die harmonisierte Grundlage aller Berechnungen und Bemessung von Bauwerken, insbesondere hinsichtlich des anzuwendenden Sicherheitskonzepts. Mit der Einfuehrung als DIN EN 1990 (Grundlagen der Tragwerksplanung) einschliesslich des zugehoerigen Nationalen Anhang A1 wird sie in den Status einer nationalen Norm ueberfuehrt. In diesem Zusammenhang behandelt der Beitrag die wesentlichen Unterschiede zur Vorgaengernorm DIN 1055-100 und zeigt darueber hinaus an ausgewaehlten Beispielen weiterfuehrende Aspekte der Umsetzung des im Eurocode festgelegten semi-probabilistischen Sicherheitskonzepts auf. Dieses Konzept verwendet zum Nachweis der Sicherheit Teilsicherheitsfaktoren sowohl fuer die Einwirkungen als auch fuer die Widerstaende. Der Gueltigkeitsbereich der DIN EN 1990 bleibt, wie schon bei der DIN 1055-100 auf den Hoch- und Ingenieurbau begrenzt. Als wesentliche Neuerung kann die Einfuehrung von Schadensfolge- und Zuverlaessigkeitsklassen und deren Einbettung in das Sicherheitskonzept angesehen werden. Mit der Festlegung eines einheitlichen Zielwertes fuer den Zuverlaessigkeitsindex verfolgte die DIN 1055-100 den Ansatz eines bauart- und materialuebergreifenden Zuverlaessigkeitsniveaus. Diese Zielsetzung wird grundsaetzlich auch in der DIN EN 1990 verfolgt, allerdings gestattet sie unter Anwendung der Anhaenge B und C auch eine differenziertere Betrachtung, das heisst die Beruecksichtigung der zu erwartenden Folgen eines Tragwerksversagens. Wesentliches Merkmal zur Beruecksichtigung abweichender Sicherheitsindizes ist eine Klassifizierung der Bauwerke nach der Bedeutung des Tragwerks hinsichtlich der Schadensfolgen. In DIN EN 1990 sind dazu drei Schadensfolgeklassen festgelegt (geringe, mittlere und hohe Folgen). Aus den Schadensfolgeklassen lassen sich dann Zuverlaessigkeitsklassen (RC1 bis RC3) ableiten. DIN EN 1990 unterscheidet weiterhin konsequent zwischen Nachweisen in den Grenzzustaenden der Tragfaehigkeit und der Gebrauchstauglichkeit, allerdings jetzt mit einer praeziseren Differenzierung der einzelnen Versagensarten (EQU, STR, GEO und FAT). Die jeweils spezifischen Teilsicherheitsbeiwerte fuer die Versagensarten sind in den Anhaengen A1 und A2 beziehungsweise im Nationalen Anhang (NA) angegeben. Eine in der Praxis schlecht handhabbare Folge des semi-probabilistischen Sicherheitskonzepts ist die Vielzahl der moeglichen zu beruecksichtigenden Einwirkungskombinationen. Ganz aufwendig wird dies, wenn Interaktionen zwischen Einwirkungen und Bauteilwiderstaenden vorliegen. An einem Beispiel fuer ein unbewehrtes Mauerwerk wird gezeigt, dass bei einem Wand-Decken-Knoten alleine 36 Einwirkungskombinationen zu beruecksichtigen waeren. Nach wissenschaftlichen Untersuchungen werden davon jedoch nur vier Kombinationen bemessungsrelevant. Dies zeigt auf, dass es grundsaetzlich moeglich ist, Verfahren zur Ermittlung der fuer die Bemessung relevanten Einwirkungskombinationen zu entwickeln und so die Anzahl der Kombinationen drastisch zu reduzieren. Solche Verfahren koennten dann auch in den Normen verankert werden. Abschliessend wird die Einfuehrung von Nutzungsdauerklassen fuer Dauerhaftigkeitsnachweise dargestellt. Durch eine Berechnung konnte eine Unterschreitung des angestrebten Zuverlaessigkeitsniveaus bei einer geplanten Nutzungsdauer von mehr als 50 Jahren aufgezeigt werden. ABSTRACT IN ENGLISH: The terms safety and reliability play a crucial role in building and civil engineering. The safety formats used in this context are as much subject to evolution as are construction methods and materials. With the aim of harmonizing the technical regulations of EU member states, with the introduction of DIN EN 1990 Eurocode EN 1990 is established as a national standard. Like the latest valid German standard DIN 1055-100, the current semi-probabilistic safety concept of DIN EN 1990 applies partial safety factors to actions as well as resistance. In this respect DIN EN 1990 does not include a new safety concept but, compared with DIN 1055-100, expands the range of theoretical reliability aspects through differentiation by consequences classes. The resulting potentials will be shown and, to address the problems of possible combinations of actions arising from the semi-probabilistic safety concept, a study will be presented on the identification of decisive combinations. Finally, potential safety deficits concerning the definition of service life in accordance with DIN EN 1990 are pointed out. (A)