Ermittlung von Teilsicherheitsbeiwerten bei Carbonbeton

Die Bemessung von Tragwerken erfolgt nach dem semiprobabilistischen Sicherheitskonzept mit der Trennung von Einwirkungs‐ und Widerstandsseite. Dabei werden die Teilsicherheitsbeiwerte für Beton und Betonstahl im Wesentlichen aufgrund umfangreicher Erfahrungswerte festgelegt. Somit wird auch ein allgemein akzeptiertes rechnerisches Zuverlässigkeitsniveau erreicht. Entsprechende Erfahrungswerte liegen für neue Bauarten wie dem Carbonbeton nicht vor. Damit ergibt sich für die Festlegung eines Teilsicherheitsbeiwerts ein Zielkonflikt. Einerseits darf er nicht zu gering sein, damit das erforderliche Zuverlässigkeitsniveau erreicht wird, andererseits aber auch nicht zu hoch, um die Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten. Der Beitrag entwickelt einen methodisch schlüssigen Ansatz zur Ermittlung von Teilsicherheitsbeiwerten für Bauarten, für die nur geringe Erfahrungswerte hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit vorliegen. Vorausgesetzt wird die Kenntnis der statistischen Eigenschaften der Widerstandsseite des zugrunde liegenden Bemessungsmodells. Zur Bestimmung von Teilsicherheitsbeiwerten wird der semiprobabilistische Widerstandswert in Bezug zum probabilistischen Wert nach der First Order Reliability Method (FORM) gesetzt. Als Maßzahl des Zuverlässigkeitsniveaus wird daraus die sog. Zuverlässigkeitsreserve abgeleitet. Die Zuverlässigkeitsreserven der bewährten Stahlbetonbauweise werden schließlich als Bezugswert für den Teilsicherheitsbeiwert der Carbonbewehrung verwendet. Der Ansatz wird am Beispiel der Biegebemessung mit reiner Carbonbewehrung und gemischter Bewehrung veranschaulicht, ist aber grundsätzlich auch auf andere Bemessungssituationen anwendbar. Partial factors for carbon concrete The design of structures is based on the semiprobabilistic safety concept with the separation of action and resistance sides. The determination of partial safety factors for concrete and reinforcing steel is mainly based on extensive experience. Thus, a generally accepted safety level is achieved. Corresponding experience is not available for new construction types such as carbon concrete. This results in a goal conflict for the determination of a partial safety factor. On the one hand, it must not be too low to achieve the required safety level, on the other hand not too high to ensure the economy of the design. The paper develops a methodically coherent approach for the determination of partial safety factors for construction types with few empirical values regarding their relia