Stahlbetontragwerke sind Stahlbeton-Konstruktionen, die die angreifenden Lasten aufnehmen und ableiten. Zu den Lasten zählen die Eigenlasten der Konstruktion, Verkehrslasten, Wind- und Schneelasten.
Der Baustoff Stahlbeton setzt sich aus Beton und geripptem Bewehrungsstahl zusammen. Beton und Bewehrungsstahl haften im Verbund über den Zement als Bindemittel (Haftverbund), über den Formschluss aufgrund der Bewehrungsstahloberfläche (Scherverbund) und über die Reibung zwischen Stahl und Beton (Reibungsverbund). Da beide Stoffe laut Normung den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, dehnen sie sich bei Temperaturänderungen gleich aus, wodurch keine bedeutsame Eigenspannung im Verbundwerkstoff entsteht.
Stahlbetontragwerk
Bild: © photofranz56, fotolia.comDa Beton Druckbeanspruchungen gut aushält, bei Zugbeanspruchung aber ohne Rissbildung aufgrund seiner Sprödigkeit sofort bricht, wird an den zugbeanspruchten Stellen Bewehrungsstahl einbetoniert und somit das Manko abgefangen. Stahlbeton ist somit auf Druck und Zug belastbar. Rissbildungen entstehen allerdings immer dann, wenn der Beton den starken Dehnungen des Stahls bei Zugbeanspruchung nicht nachkommen kann. Hier wirkt nur noch der Bewehrungsstahl. Durch starke Rissbildung wird das Bauteilversagen angekündigt.
Für die Konstruktion von Stahlbeton-Tragwerken schreibt die Normung Regeln hinsichtlich der Bewehrung vor, wobei eine Untergliederung der Bauteile in Balken, Vollplatten, Flachdecken, Stützen, Wände, wandartige Träger und Gründungen vorgenommen wird. Die jeweiligen Konstruktionsregeln beschreiben z. B. genau die maximalen Größen der Bauteile, die notwendigen Bewehrungen in Abhängigkeit von der Lage im Bauteil, die Verbindung der Bewehrungen über Bügelschlösser und Winkelhaken sowie die Abstände der Bewehrungsstäbe und Matten im Bauteil.
Auch die Mindestbetondeckung ist normiert, um sowohl den Schutz der Bewehrung vor Korrosion, als auch die Übertragung der Verbundkräfte zu sichern.
Weitere Anforderungen bzw. Eigenschaften an Konstruktionen aus Stahlbeton betreffen die Schweißeignung des Stahls und die anzuwendenden Schweißverfahren sowie die Duktilität des Stahls.
Eine besondere Ausprägung des Stahlbetons ist der Spannbeton. Auch er wird zum Bau von Tragwerken eingesetzt und ermöglicht bei Konstruktionen gleicher Höhen oft größere Stützweiten als Stahlbeton. Er findet daher u. a. oft im Brückenbau Verwendung. Seine Besonderheit besteht darin, dass in ihm Stahlbetonseile großer Dehnbarkeit vorgespannt werden, so dass der Beton in der Konstruktion zusammengedrückt wird.
Dabei können verschiedene Herstellvarianten unterschieden und genutzt werden. So kann die Vorspannung in einem Spannbett realisiert werden und bildet dann beim Gießen des Betons mit diesem einen festen Verbund. Beim nachträglichen Verbund wird der Spannstahl in einem profilierten Hüllrohr einbetoniert, danach gespannt und das Hüllrohr durch Verpressen mit Zementmörtel gefüllt.
Bei Spannbeton ohne Verbund wird der Spannstahl längsverschiebbar, in einem mit Korrosionsschutzfett gefüllten Kunststoffmantel einbetoniert und dann gegen den erhärteten Beton vorgespannt. Bei diesen Spanngliedern besteht die Möglichkeit des Nachspannens. Zudem müssen die Spannglieder austauschbar sein. Eine weitere Ausführung von Spannbeton ohne Verbund stellen Konstruktionen dar, bei denen das Spannglied nur über Anker- und Umlenkelemente mit dem Betontragwerk verbunden ist.