Bedeutung von FCT und FCTK bei materialnichtlinearer Berechnung von Stahlbeton-QUADs

Hallo zusammen,

ich arbeite mich aktuell in die materialnichtlineare Berechnung von Stahlbetonscheiben mit SOFiSTiK ein. Dabei ist mir bei den mitgelieferten Beispielen zur Definition der Betonzugfestigkeit in AQUA etwas unklar.

Im Beispiel betonscheibe.dat wird für C50/60 folgende Materialdefinition verwendet:

BETO 1 C 50 FCT 2.90 FCTK 0.60*2.90

Nach meinem Verständnis ist FCT die für das Tension Stiffening verwendete Betonzugfestigkeit. Müsste hierfür grundsätzlich die mittlere Zugfestigkeit f_ctm angesetzt werden? Für C50/60 wäre das nach EC2 f_ctm=4,1 N/mm2.

Gleichzeitig verstehe ich FCTK als unteren Fraktilwert der Betonzugfestigkeit bzw. als maßgebenden Wert für den „nackten“ Beton. Dass dieser Wert für die nichtlineare Berechnung zusätzlich reduziert werden kann – im Beispiel auf 60 % – ist für mich grundsätzlich nachvollziehbar.

Unklar ist mir jedoch insbesondere, warum im Beispiel betonscheibe.dat bereits FCT = 2.90 N/mm2 gesetzt wird, obwohl für C50/60 f_ctm=4,1 N/mm2 beträgt. 2,9 N/mm² entspricht dabei f_ctk;0,05=2.90 N/mm2.

Damit ergeben sich für mich folgende Fragen:

  1. Ist FCT bei materialnichtlinearen QUAD-Berechnungen grundsätzlich als f_ctm zu verstehen, oder ist hier bewusst f_ctk;0,05 anzusetzen?
  2. Welche physikalische bzw. normative Bedeutung haben FCT und FCTK innerhalb des ASE-Betonmodells genau – insbesondere hinsichtlich Rissinitiierung, Tension Stiffening und Zugtragfähigkeit des unbewehrten Betons?
  3. Warum wird in betonscheibe.dat für C50/60 FCT=2.90 angesetzt, während beispielsweise in einfuehrungsbeispiel.dat bzw. nichtlineare_platte.dat keine entsprechende Änderung von FCT vorgenommen wird? Ich konnte auch keine spätere Anpassung mittels STEU BETO W3 finden.
  4. Handelt es sich bei FCT=2.90 um eine bewusst konservative Annahme speziell für dieses Beispiel bzw. den untersuchten Grenzzustand, oder gibt es hierfür eine allgemeine Empfehlung für materialnichtlineare Berechnungen?

Vielen Dank für eine kurze Erläuterung zur vorgesehenen Verwendung der beiden Parameter.