Spannbetonsilos mit hohen Vorspanngraden unter instationären Temperatureinwirkungen

Bei der Vorspannung zylindrischer Silowände in Ringrichtung wird im Allgemeinen ein Kompromiss zwischen zwei Grenzzuständen gesucht: Bei leerem Silo treten große Ringdruckkräfte auf, denen sich bei Beginn der Füllung mit heißem Schüttgut Zwangspannungen infolge des Temperaturunterschiedes über die Wanddicke überlagern. Dies bedeutet maximale Druckspannungen in Ringrichtung auf der Wandinnenseite. Bei vollem Silo überlagern sich Ringzugkräfte und Zwangmomente infolge des heiß eingefüllten Schüttguts zu maximalen Zugspannungen auf der Wandaußenseite. Zu große Druckspannungen können den Wandbeton schädigen, zu große Zugspannungen führen zu unzulässig breiten Rissen, die die Dauerhaftigkeit gefährden.

Während bisher keine Hinweise auf Schäden auf der Wandinnenseite infolge hoher Druckspannungen gefunden wurden, weisen Schäden (Delaminierungen) auf der Wandaußenseite von sehr hoch vorgespannten Silowänden auf eine möglicherweise bisher unterschätzte Schadensursache hin. Die instationären Temperaturspannungen aus Sonneneinstrahlung überlagern sich den Druckspannungen aus Vorspannung und verursachen sehr große Querzugspannungen im Bereich zwischen äußerer Wandbewehrung und den Ringspanngliedern, wie nicht-lineare Berechnungen mit dem FE-Programm MASA 3 ergaben. Werden in Kombination mit weiteren Einflüssen aus dem Silobetrieb die aufnehmbaren Zugspannungen überschritten, erklärt dies möglicherweise die beobachteten Delaminierungen an der Außenseite hoch vorgespannter Silowände, die intensiver Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind.