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DIN 4219-2 - Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge -
Bemessung und Ausführung
Stand 12/1979
(MABl 1980 S. 455 aufgehoben)
Veröffentlichung: MABl 1980 S. 455
Lightweight aggregate concrete and reinforced lightweight aggregate concrete with closed texture; design and construction
Beton de granulats légers et béton armé de granulats légers à texture fermée; dimensionnement et réalisation
Die vorliegende Norm wurde im Fachbereich VII Beton- und Stahlbetonbau/Deutscher Ausschuss für Stahlbeton des NABau ausgearbeitet. Sie ersetzt in Verbindung mit DIN 4219 Teil 1 die "Richtlinien für Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge" (Fassung Juni 1973) des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb).
DIN 4219 ist den obersten Bauaufsichtsbehörden vom Institut für Bautechnik, Berlin, zur bauaufsichtlichen Einführung empfohlen worden.
Die Benennung "Last" wird für Kräfte verwendet, die von außen auf ein System einwirken; dies gilt auch für zusammengesetzte Wörter mit der Silbe ... "Last" (siehe DIN 1080 Teil 1).
Die Norm DIN 4219 umfasst folgende Teile:
| DIN 4219 Teil 1 | Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge; Anforderungen an den Beton, Herstellung und Überwachung |
| DIN 4219 Teil 2 | Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge; Bemessung und Ausführung |
1 Geltungsbereich und Zweck
Diese Norm gilt für Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge.
Sie enthält Angaben für die Bemessung von unbewehrtem Leichtbeton und Stahlleichtbeton und für die Bewehrung von Stahlleichtbeton.
2 Mitgeltende Normen
Für die Bemessung und Ausführung von Bauwerken und Bauteilen aus unbewehrtem Leichtbeton und Stahlleichtbeton gelten, soweit nachstehend nichts anderes festgelegt wird:
| DIN 488 Teil 1 | Betonstahl; Begriffe, Eigenschaften, Werkkennzeichen |
| DIN 488 Teil 4 | Betonstahl; Betonstahlmatten, Aufbau |
| DIN 1045 | Beton und Stahlbeton; Bemessung und Ausführung |
| DIN 1055 Teil 1 | Lastannahmen für Bauten; Lagerstoffe, Baustoffe und Bauteile, Eigenlasten und Reibungswinkel |
| DIN 4219 Teil 1 | Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge; Anforderungen an den Beton, Herstellung und Überwachung |
| DIN 4227 Teil 1 | Spannbeton; Bauteile aus Normalbeton mit beschränkter oder voller Vorspannung |
3 Betonstahl
Es dürfen nur Betonrippenstähle und geschweißte Betonstahlmatten aus profilierten oder gerippten Stäben nach DIN 488 Teil 1 verwendet werden.
4 Betondeckung der Bewehrung
Anstelle von DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Tabellen 9 und 10 gilt Tabelle 1. Für an Fertigteile unmittelbar anbetonierten Ortbeton ist DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 13.2.1 Absatz 4 maßgebend.
Tabelle 1. Mindestmaße der Betondeckung in cm (siehe auch DIN 1045 Bild 5)
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Umweltbedingungen nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Tabelle 10 Zeilen 1 bis 4 | Art der Bauteile | Stabdurchmesser ds bzw. dsV 4) in mm | Größtkorndurchmesser des Leichtzuschlags | Betondeckung für LB 8 bis LB 15 jedoch mindestens 3) | ||
| bis 8 mm | über 8 bis 16 mm | über 16 bis 25 mm | ||||
| 1 | allgemein (einschließlich werkmäßig hergestellter Fertigteile) | bis 18 | 1,5 1) | 2,0 | 2,5 | 2,0 |
| 20 bis 22 | 2,0 | |||||
| Flächentragwerke | bis 14 | 1,5 1) | 1,5 1) | 2,5 | 1,5 1) | |
| 16 und 18 | 2,0 | |||||
| 20 und 22 | 2,0 | 2,0 | ||||
| 2 | allgemein | bis 22 | 2,0 | 2,5 | ||
| Flächentragwerke, werkmäßig hergestellte Fertigteile aus LB 35 bis LB 55 | bis 18 | 1,5 1) | 2,0 | 2,5 | 2,0 | |
| 20 und 22 | 2,0 | |||||
| 3 2) | allgemein | bis 22 | 2,5 | 3,0 | ||
| Flächentragwerke, werkmäßig hergestellte Fertigteile aus LB 35 bis LB 55 | bis 22 | 2,0 | 2,5 | |||
| 4 2) | allgemein | bis 22 | 3,5 | 4,0 | ||
| Flächentragwerke, werkmäßig hergestellte Fertigteile aus LB 35 bis LB 55 | bis 22 | 3,0 | 3,5 | |||
5 Rechenwerte für die Eigenlast
Die Rechenwerte für die Eigenlast sind DIN 1055 Teil 1 zu entnehmen.
6 Formänderungen
6.1 Elastizitätsmodul
Für die Berechnung der Formänderungen unter Gebrauchslast ist ein konstanter, für Druck und Zug gleich großer Elastizitätsmodul nach Tabelle 2 zugrunde zu legen.
Tabelle 2. Rechenwerte des Elastizitätsmoduls
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| 1 | Rohdichteklasse | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 |
| 2 | Elastizitätsmodul Elb in MN/m2 | 5000 | 8000 | 11000 | 15000 | 19000 | 23000 |
6.2 Formänderungen oberhalb der Gebrauchslast
Die unter kurzzeitig wirkenden Belastungen oberhalb des Gebrauchslastbereichs zu erwartenden Formänderungen (z.B. beim Nachweis der Knicksicherheit) sind mit Hilfe des Dreieck-Rechteck-Diagramms nach Bild 1 zu berechnen.
6.3 Kriechen und Schwinden
6.3.1 Allgemeines
Ist entsprechend DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 16.4 ein Nachweis erforderlich, so gilt für das Kriechen Abschnitt 6.3.2 und für das Schwinden Abschnitt 6.3.3.
6.3.2 Kriechen
(1) Als Grundlage zur Berechnung der Kriechverformungen dienen die Ansätze nach DIN 4227 Teil 1, Ausgabe Dezember 1979, Tabelle 7 bzw. Gleichung (4).
(2) Die Endkriechzahl ϕ∞ nach DIN 4227 Teil 1, Ausgabe Dezember 1979, Tabelle 7 bzw. die Grundfließzahl Φfo nach DIN 4227 Teil 1, Ausgabe Dezember 1979, Tabelle 8 Spalte 3 ist bei Leichtbeton wie folgt abzumindern:
| Festigkeitsklasse | Abminderungsbeiwert |
| LB 8 bis LB 15 | 1,3 Elb/Eb |
| LB 25 bis LB 55 | 1,0 Elb/Eb |
Hierin bedeuten:
| Elb | der Rechenwert des Elastizitätsmoduls des Leichtbetons nach Tabelle 2. |
| Eb | der Elastizitätsmodul von Normalbeton der gleichen Festigkeitsklasse nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Tabelle 11. Für die Festigkeitsklasse B 8 kann ein Wert von Eb = 20000 MN/m2 in Rechnung gestellt werden. In DIN 4227 Teil 1, Ausgabe Dezember 1979, Gleichung (3) ist Eb durch Elb zu ersetzen. |
6.3.3 Schwinden
Die nach DIN 4227 Teil 1, Ausgabe Dezember 1979, Tabelle 7 bzw. Gleichung (5) ermittelten Schwindmaße εs∞ bzw. εs,t sind im Regelfall wie folgt zu erhöhen:
| bei LB 8 bis LB 15: um 50 %, | |
| bei LB 25 bis LB 55: um 20 %. |
6.4 Temperaturdehnzahl
Die Temperaturdehnzahl kann zu αT = 0,8 * 10-5 K-1 angenommen werden. Die Unterschiede in der Temperaturdehnzahl von Leichtbeton und Bewehrungsstahl brauchen nicht berücksichtigt zu werden.
7 Bemessung für Biegung, Biegung mit Längskraft und Längskraft allein
7.1 Allgemeines
Es gilt DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitte 17.1 bis 17.4, 17.9 und 25.5 mit den in den Abschnitten 7.2 bis 7.7 angegebenen Änderungen.
7.2 Verhalten unter Gebrauchslast
Das Verhältnis der Elastizitätsmoduln von Stahl und Leichtbeton darf zu n = 15 angenommen werden.
7.3 Grundlagen, Ermittlung der Bruchschnittgrößen
(1) Der für die Bemessung maßgebende Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung ist für Leichtbeton in Bild 1 dargestellt. Wieweit diese Spannungsverteilung im rechnerischen Bruchzustand im einzelnen ausgenützt werden darf, zeigen die Dehnungsdiagramme nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Bild 13.
(2) Der Rechenwert βR der Betonfestigkeit des Leichtbetons für die Festigkeitsklassen LB 10 bis LB 55 ist DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Tabelle 12 zu entnehmen. Für die Festigkeitsklasse LB 8 beträgt βR = 5,6 MN/m2.
Bild 1. Rechenwerte für die Spannungsdehnungslinie des Leichtbetons
(3) Es darf auch mit einer Spannungsverteilung nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Bild 11 gerechnet werden. Dabei ist
der Scheitelwert βR
oder bei einer Druckzone mit rechteckigem Querschnitt die Querschnittsbreite
um 5 % abzumindern.
7.4 Umschnürte Druckglieder
Bei umschnürten Druckgliedern darf der traglaststeigernde Einfluss der Umschnürungsbewehrung nicht in Rechnung gestellt werden.
7.5 Zulässige Druckspannung bei Teilflächenbelastung
(1) Die Maße der Teilfläche A1 müssen in beiden Richtungen mindestens 5 cm betragen.
(2) Für die größte Pressung σ1 gilt:
 | (1) |
7.6 Nachweis der Knicksicherheit
(1) Beim vereinfachten Knicksicherheitsnachweis für Druckglieder mit mäßiger Schlankheit nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 17.4.3 sind die Rechengrundlagen nach Abschnitt 7.3 zu berücksichtigen.
(2) Beim Nachweis der Knicksicherheit nach Theorie Il. Ordnung entsprechend DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 17.4.4 ist stets von der Spannungsdehnungslinie des Leichtbetons nach Bild 1 auszugehen 5). Die Anwendung von Schlankheiten λ > 100 bedarf einer Zustimmung im Einzelfall. Dabei ist durch zusätzliche rechnerische Untersuchung nachzuweisen, dass die Gebrauchsfähigkeit solcher Druckglieder unter Gebrauchslast nicht durch die bei Leichtbeton z. T. wesentlich größeren Verformungen in unzulässiger Weise beeinträchtigt wird.
7.7 Bauteile aus unbewehrtem Leichtbeton
Die in Abschnitt 7.3 gegenüber DIN 1045 festgelegten Änderungen gelten sinngemäß auch für unbewehrten Leichtbeton.
8 Bemessung für Querkraft und Torsion
8.1 Allgemeines
Es gilt DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 17.5 mit den in den Abschnitten 8.2 bis 8.4 angegebenen Änderungen.
8.2 Grundwerte der Schubspannung
(1) Die Grenze τ011, für den Grundwert τ0 der Schubspannung bei Platten ist gegenüber DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Tabelle 13 Zeilen 1a und 1b mit dem Faktor 0,6 abzumindern. Diese Abminderung gilt auch für die in DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 17.5.4 letzter Absatz genannten Fälle.
(2) Für die Festigkeitsklassen LB 8 und LB 10 ist τ011 der Tabelle 3 zu entnehmen.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Bauteil | Beanspruchung | Bereich nach DIN 1045 Tabelle 13 | Schubspannung max τ0 | Grenzen der Schubspannung τ0 für Festigkeitsklasse des Leichtbetons | Nachweis der Schubdeckung | Schubdeckung | ||
| LB 8 | LB 10 | |||||||
| 1 | Wände, Fassaden - u. Brüstungselemente (siehe DIN 4219 Teil 1, Ausgabe Dezember 1979, Tabelle 1). | aus Plattenwirkung | 1 6) | τ011 | 0,12 | 0,15 | nicht erforderlich | keine |
| 2 | in Bauteilebene | 1 | τ012 | 0,25 | 0,35 | nicht erforderlich | Mindestbewehrung 7) | |
| 3 | 2 | τ02 | 0,65 | 0,90 | erforderlich | verminderte Schubdeckung nach Gleichung (3) zulässig | ||
zu berechnen.
8.3 Bemessungsgrundlagen für die Schubbewehrung
Abweichend von DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 17.5.4 dürfen Bügel und Schubzulagen aus geschweißten Betonstahlmatten BSt 500/550 R nur mit einer zulässigen Stahlspannung von 240 MN/m2 in Rechnung gestellt werden.
8.4 Bemessungsregeln für die Schubbewehrung
Bereich 1:
Die Schubbewehrung ist für den Bemessungswert r nach Gleichung (2) zu ermitteln:
| τ = 0,5 τ0 | (2) |
Bereich 2:
Für die Abminderung des Grundwertes τ 0 auf den Bemessungswert τ gilt:
 | (3) |
9 Verminderung der Rissbildung
Die nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Gleichung (19) ermittelte Vergleichszugspannung soll bei Leichtbeton 80 % des in DIN 1045 Abschnitt 17.6.3 angegebenen Grenzwertes nicht überschreiten.
10 Beschränkung der Durchbiegung unter Gebrauchslast
Beim vereinfachten Nachweis durch Begrenzung der Biegeschlankheit nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 17.7.2 sind die zulässigen Schlankheiten li/h um 10 % zu vermindern.
11 Bewehrungsrichtlinien
11.1 Allgemeines
Für die Bewehrungsführung (Stababstände, Krümmungen, Verankerung, Stöße u. a. m.) gilt DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 18 mit den in den Abschnitten 11.2 bis 11.6 genannten Festlegungen.
11.2 Schubbewehrung
Der Bemessungswert τbü zur Berechnung des Mindestquerschnitts der Bügel ist nach Gleichung (4) zu berechnen:
| τbü = 0,3 τ0 | (4) |
11.3 Besonderheiten bei LB 8 und LB 10
11.3.1 Durchmesser der Bewehrungsstäbe
Die Stabdurchmesser dürfen 16 mm nicht überschreiten.
11.3.2 Verbundspannungen
Die zulässigen Grundwerte der Verbundspannung für Stahlleichtbeton der Festigkeitsklassen LB 8 und LB 10 sind der Tabelle 4 zu entnehmen. Für die Festigkeitsklassen LB 15 und höher gelten die zulässigen Grundwerte nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Tabelle 19.
Tabelle 4. Zulässige Grundwerte der Verbundspannung zul τ1 in MN/m2 für Stahlleichtbeton der Festigkeitsklassen LB 8 und LB 10
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Verbundbereich | Oberflächengestaltung der Stäbe | Festigkeitsklasse | ||
| LB 8 | LB 10 | |||
| 1 | I | profiliert BSt 500/550 PK für Betonstahlmatten nach DIN 488 Teil 4 | 0,5 | 0,6 |
| 2 | gerippt BSt 420/500 RU, RK BSt 500/550 RU, RK | 0,8 | 1,0 | |
| 3 | II | 50 % der Werte von Verbundbereich I | ||
11.3.3 Schubbewehrung
Schubzulagen, die die Biegezugbewehrung nicht umfassen, sind bei Stahlleichtbeton der Festigkeitsklassen LB 8 und LB 10 unzulässig.
Bügel sind in der Druckzone zu verankern.
11.3.4 Übergreifungsstöße
Übergreifungsstöße von Stabstählen oder Matten sind bei Stahlleichtbeton der Festigkeitsklassen LB 8 und LB 10 unzulässig.
11.4 Besondere Festlegungen bei Bewehrungsstäben mit ds ≥ 25 mm
11.4.1 Nachweis der Verbundspannungen
Die Verbundspannungen sind stets nach Gleichung (5) nachzuweisen:
 | (5) |
Hierin sind:
| ΔZ | Unterschied der Zugkraft innerhalb von Δx |
| Δx | Teillänge in Richtung der Biegezugbewehrung |
| u | Umfang der im betrachteten Querschnitt vorhandenen Biegezugbewehrung |
| zul τ1 | zulässiger Grundwert der Verbundspannung nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Tabelle 19. |
11.4.2 Zugstöße
(1) Jeder Übergreifungsstoß muss im Abbiegungsbereich eines Bügels liegen. Dies gilt auch für Platten.
(2) Querschnittsfläche und Verteilung der im Stoßbereich anzuordnenden Querbewehrung richten sich nach DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 18.6.3.4.
11.4.3 Betondeckung
Es gelten die Mindestmaße nach Tabelle 1 Fußnote 4).
11.5 Besondere Festlegungen bei Betonstahlmatten
Für Zwei-Ebenen-Stöße der Tragbewehrung ohne bügelartiges Umfassen der Tragstäbe gelten folgende Einschränkungen:
Die Stöße sind nur bei vorwiegend ruhender Belastung zulässig. Matten mit einem Bewehrungsquerschnitt 8,0 cm2/m < as < 12,0 cm2/m dürfen nur in der inneren Lage bei mehrlagiger Bewehrung gestoßen werden. Bei Betonstahlmatten mit einem Bewehrungsquerschnitt as > 12 cm2/m ist bei Zwei-Ebenen-Stößen eine bügelartige Umfassung der Tragstäbe erforderlich. Der Beiwert aüml ist nach Gleichung (6) zu bestimmen:
 | (6) |
Dabei ist as der Bewehrungsquerschnitt der zu stoßenden Matten in cm2/m.
11.6 Stabbündel
(1) Die Verwendung von Stabbündeln ist nur bei den Festigkeitsklassen LB 15 bis LB 55 zulässig. Der Durchmesser ds der Einzelstäbe darf 22 mm nicht überschreiten. Die Betondeckung richtet sich nach Tabelle 1, wobei anstelle des Einzelstabdurchmessers ds der Vergleichsdurchmesser dsV = ds n0,5 einzusetzen ist. Hierbei ist n die Anzahl der Einzelstäbe gleichen Durchmessers ds.
(2) Für Stabbündel mit dsV ≥ 25 mm gelten die Festlegungen des Abschnitts 11.4 sinngemäß.
12 Mindestwanddicke für tragende Wände aus LB 8 oder LB 10
In Ergänzung zu DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Tabelle 33 sind die Mindestwanddicken tragender Wände aus unbewehrtem Leichtbeton oder aus Stahlleichtbeton der Festigkeitsklassen LB 8 oder LB 10 in Tabelle 5 angegeben.
Tabelle 5. Mindestwanddicken für tragende Wände aus Leichtbeton der Festigkeitsklassen LB 8 oder LB 10
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Herstellung | Mindestwanddicken für Wände aus | ||||
| unbewehrtem Leichtbeton | Stahlleichtbeton | ||||
| Decken über Wänden | Decken über Wänden | ||||
| nicht durchlaufend cm | durchlaufend cm | durchlaufend cm | durchlaufend cm | ||
| 1 | Ortbeton | 20 | 14 | 14 | 12 |
| 2 | Fertigteil | 18 | 12 | 12 | 10 |
_______________________
| 1) | Bei geschweißten Betonstahlmatten aus Einzelstäben ds über 8,5 mm oder aus Doppelstäben ds über 6,5 mm muss die Betondeckung jedoch mindestens 2,0 cm betragen. | |
| 2) | Wegen zusätzlicher Anforderungen an den Leichtbeton siehe DIN 4219 Teil 1, Ausgabe Dezember 1979, Abschnitt 5.2.7. | |
| 3) | Bei LB 8 und LB 10 ist der Stabdurchmesser auf ds < 16 mm begrenzt. | |
| 4) | Für dicke Bewehrungsstäbe beträgt die Betondeckung jedoch mindestens | |
| 3,5 cm für ds =25 mm | ||
| 4,0 cm für ds =28 mm | ||
| 1,5* dsV für Stabbündel mit dsV ≥ 25 mm. | ||
5) Näherungsverfahren und Rechenhilfen auf der Grundlage der Spannungsdehnungslinien von DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Bilder 10 und 11 sind für den Nachweis der Knicksicherheit von Druckgliedern aus Stahlleichtbeton oder unbewehrtem Leichtbeton nicht anwendbar.
6) Eine gestaffelte Bewehrung ist bei LB 8 und LB 10 nicht zulässig.
7) Siehe DIN 1045, Ausgabe Dezember 1978, Abschnitt 18.8.2. Der Mindestquerschnitt der Bügel ist nach Abschnitt 11.2 zu berechnen
 | ENDE | |