Nachweise am Stahlbeton-Querschnitt - Frilo
Nachweise am Stahlbeton-Querschnitt - Frilo
Nachweise am Stahlbeton-Querschnitt - Frilo
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<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong><br />
Dieses Dokument beinhaltet zusätzliche Informationen zu unseren<br />
<strong>Stahlbeton</strong>progr<strong>am</strong>men<br />
© Friedrich + Lochner GmbH 2011<br />
<strong>Frilo</strong> im Internet<br />
www.frilo.de<br />
E-Mail: info@frilo.de<br />
Handbuch, Revision 1/2011<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 1
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong><br />
Inhaltsverzeichnis<br />
Bemessung für Biegung und Längskraft............................................................................ 3<br />
Bemessungsgrundlagen ......................................................................................................... 3<br />
Bemessung für ein gegebenes Bewehrungsverhältnis ........................................................... 7<br />
Bemessung nach kd (kh)-Verfahren ....................................................................................... 8<br />
Mindestbewehrung für auf Biegung beanspruchte Bauteile.................................................. 10<br />
Mindestbewehrung für Druckglieder ..................................................................................... 11<br />
Hebelgesetz .......................................................................................................................... 12<br />
Ermittlung der effektiven Steifigkeit.................................................................................. 13<br />
Schubbemessung ............................................................................................................... 17<br />
Schubbemessung nach DIN 1045 7/88 ................................................................................ 17<br />
Schubbemessung nach DIN 1045-1 ..................................................................................... 18<br />
Schubbemessung nach ÖNORM B4700 .............................................................................. 25<br />
Schubbemessung nach EC2 (Italien).................................................................................... 27<br />
Schubbemessung nach BS 8110.......................................................................................... 29<br />
Schubbemessung nach EN 1992 1-1 ................................................................................... 31<br />
<strong>Nachweise</strong> der Gebrauchstauglichkeit ............................................................................. 40<br />
Rissbreitennachweis nach DIN 1045 7/88 ............................................................................ 40<br />
Rissbreitennachweis nach DIN 1045-1 ................................................................................. 40<br />
Rissbreitennachweis nach ÖNorm B4700 ............................................................................ 42<br />
Rissbreitennachweis nach EC2 (Italien) ............................................................................... 44<br />
Rissbreitennachweis nach EN 1992 1-1 ............................................................................... 45<br />
Spannungsnachweis nach DIN 1045-1................................................................................. 49<br />
Spannungsermittlung nach ÖNorm B4700 ........................................................................... 49<br />
Spannungsnachweis nach EC2 (Italien) ............................................................................... 49<br />
Spannungsnachweis nach EN 1992 1-1 ............................................................................... 50<br />
Außergewöhnliche Bemessungssituation Brand ............................................................ 52<br />
Literatur ............................................................................................................................... 55<br />
Siehe auch Normen und Begrifflichkeiten im Dokument B2.pdf<br />
2 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Bemessung für Biegung und Längskraft<br />
Bei der <strong>Stahlbeton</strong>bemessung wird für gegebenen Schnittkräfte bei unbekannter Bewehrung<br />
der zum Versagen führende Dehnungszustand ermittelt.<br />
Durch die in den Normen definierten Dehnungsverteilungen im GZT ist immer eine der<br />
Randdehnungen bekannt. Innere und äußere Kräfte müssen im Gleichgewicht stehen.<br />
Daraus ergeben sich zwei, bei Doppelbiegung drei nichtlineare Gleichungen, wobei die<br />
inneren Schnittkräfte Funktionen der Randdehnungen und Neigungswinkels der Nulllinie<br />
(Doppelbiegung) sind. Die Lösung erfolgt iterativ mit Hilfe des Newtonverfahrens.<br />
Für die Biegebemessung kann das kh- (Kd) Verfahren (nur bei einachsiger<br />
Beanspruchung)oder das Verfahren mit gegebenen Bewehrungsverhältnis gewählt werden.<br />
Bei schwach beanspruchten <strong>Querschnitt</strong>en kann die Einhaltung der Mindestbewehrung<br />
(Druck/Biegung) maßgebend werden.<br />
Außerdem wird ggf. eine Überschreitung der zulässigen Höchstbewehrung angezeigt<br />
Bemessungsgrundlagen<br />
Arbeitslinie<br />
Beton<br />
Spannungsmaximum<br />
fcd<br />
Grenzstauchung<br />
Beton cu<br />
Stauchung Ende<br />
Parabelbereich c2<br />
DIN 1045 7/88 Richtlinie<br />
HLB<br />
Bild 11 Bild R1 + Tab.<br />
R7<br />
R nach<br />
Tab.12<br />
R nach<br />
Tab.R7<br />
3,5 o/oo betonabh.<br />
Tab. R7<br />
2 o/oo betonabh.<br />
Tab.R7<br />
Exponent n 2 betonabh.<br />
Tab. R7<br />
Arbeitslinie<br />
Betonstahl<br />
Spannungsmaximum<br />
ftd<br />
Grenzdehnung<br />
Stahl ud<br />
Dehnungs-<br />
Vert. GZT<br />
ÖNORM<br />
B4700<br />
EC2<br />
Italien<br />
DIN 1045-1<br />
Bild 7 Bild 4.2 Bild 23<br />
BS 8110 EN 1992 1-1<br />
Bild 2.1 Bild 3.3<br />
fck/c fck/c fck/c 0,67 fcu/m ccfck/c<br />
3,5 o/oo 3,5 o/oo betonabh.<br />
Tab.9,10<br />
2 o/oo 2 o/oo betonabh.<br />
Tab.9,10<br />
2 2 Betonabh.<br />
Tab.9.10<br />
Bild 12 analog Bild 9 Bild 4.5 mit<br />
ftk=fyk<br />
3,5 o/oo betonabh.<br />
Tab.3.1<br />
0,00024 <br />
(fcu//m)<br />
betonabh.<br />
Tab.3.1<br />
2 betonabh.<br />
Tab.3.1<br />
Bild 27 Bild 2.2 Bild 3.8<br />
ßs ßs fyk/s fyk/s ftk,cal/s fy/m K fyk/s<br />
5 o/oo 5 o/oo 20 o/oo<br />
nach /11/<br />
20 o/oo 25 o/oo Annahme<br />
10 o/oo<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 3<br />
NDP<br />
Bild 13 Bild R2 -- Bild 4.11 Bild 30 -- Bild 6.1<br />
Die Spannungsdehnungslinie des Betons ist das Parabel-Rechteck-Diagr<strong>am</strong>m.<br />
Für Normalbeton (außer BS 8110) mit c2 = 2 o/oo und Exponent = 2 können die inneren<br />
Schnittkräfte bei Rechteck- und Kreisquerschnitt über geschlossene Formeln ermittelt<br />
werden ( /2/ ).<br />
Für alle anderen Fälle (Hochleistungsbeton, Plattenbalken- und Schichtenquerschnitte,<br />
Betone nach BS 8110) erfolgt eine näherungsweise Berechnung durch Aufteilung der<br />
Betondruckzone in dünne Schichten. Bei Ortbetonergänzung werden die inneren<br />
Schnittkräfte des Betons mit den entsprechenden Arbeitslinien der verwendeten ggf.<br />
unterschiedlichen Betone ermittelt.<br />
Optional ( Konfiguration Bemessung) kann die vom Stahl in der Druckzone verdrängte<br />
Betonfläche berücksichtigt werden. Nach /10/ S.13 ist die bisher übliche Vernachlässigung<br />
bei hochbewehrten <strong>Querschnitt</strong>en insbesondere aus hochfestem Beton nicht mehr<br />
gerechtfertigt.
DIN 1045 7/88<br />
Bei Bemessung nach DIN 1045 7/88 Bild 13 ist ein von den Dehnungen abhängiger<br />
summarischer Sicherheitsbeiwert zu beachten.<br />
Für Hochleistungsbeton hängt der Bereich von Rechteck und Parabel sowie der Exponent<br />
der Funktion vom jeweiligen Beton ab.<br />
DIN 1045-1<br />
Nach 10.2.(5) darf bei geringen Ausmitten ed/h < 0,1 c2 mit 2,2 ‰ angenommen werden.<br />
Dies ist mit Ausnahme von Kreisring- und Rechteckhohlquerschnitten und polygonalen<br />
<strong>Querschnitt</strong>en implementiert. Bei diesen <strong>Querschnitt</strong>en wird immer mit c2 nach Tab.9,10<br />
gerechnet.<br />
Nach 10.2.(6) ist die Stauchung in der Plattenmitte gegliederter <strong>Querschnitt</strong>e auf c2 nach<br />
Tab.9,10 zu begrenzen. Dies ist mit Ausnahme von Kreisring- und<br />
Rechteckhohlquerschnitten und polygonalen <strong>Querschnitt</strong>en implementiert.<br />
fck Charakteristische Zylinderdruckfestigkeit<br />
Beiwert für Langzeitwirkung und zur Umrechnung Zylinderdruckfestigkeit -<br />
einachsiale Druckfestigkeit<br />
Für Normalbeton 0,85<br />
Für Leichtbeton 0,75<br />
Anmerkung:<br />
Bei kurzzeitigen Beanspruchungen wie außergewöhnlicher<br />
Bemessungssituation durch Lastanprall (vgl./25/) oder Bemessungssituation<br />
für Erdbeben (vgl. /23/ S. 20-66) darf erhöht werden (0,85 < C50/60) sollte die Bemessungsoption<br />
„Berücksichtigung der Netto Betonfläche" ausgewählt sein (vgl. /14/ S.161).<br />
ÖNORM B4700<br />
fck Charakteristische Dauerstandsfestigkeit (75% der charakteristischen<br />
Würfeldruckfestigkeit fcwk<br />
c, s Teilsicherheitsbeiwerte für Beton und Stahl<br />
Materialfaktoren nach B4700<br />
Mindestmoment Nach 3.4.3.1 gilt M > N h/10<br />
EC2 Italien<br />
fck Charakteristische Zylinderdruckfestigkeit<br />
Beiwert für Langzeitwirkung nach 4.2.1.3 (11) = 0,85<br />
c, s Teilsicherheitsbeiwerte für Beton und Stahl<br />
siehe Materialfaktoren nach EC2<br />
BS 8110<br />
fcu Charakteristische Würfeldruckfestigkeit<br />
m Teilsicherheitsbeiwert Material<br />
siehe Materialfaktoren nach BS 8110<br />
4 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
EN 1992 1-1<br />
fck Charakteristische Zylinderdruckfestigkeit<br />
Klassen nach Tabelle 3.1<br />
cc Beiwert für Langzeitwirkung NDP<br />
NDP Normalbeton 3.1.6 Leichtbeton 11.3.5 Unbewehrt 12.3.1<br />
EN 1,0 0,85 0,85<br />
NA_D 0,85 0,75 0,75<br />
NA_GB 0,85 = EN = EN<br />
NA_A = EN = EN = EN<br />
NA_I 0,85 =EN =EN<br />
NA_B 0,85 =EN =EN<br />
NA_NL =EN =EN =EN<br />
NA_CZ =EN =EN =EN<br />
c Teilsicherheitsbeiwerte für Beton NDP<br />
Ständig/vorübergehend<br />
2.4.2.4<br />
Außergewöhnlich<br />
2.4.3.4<br />
Erdbeben<br />
EN 1,5 1,2 1,5<br />
NA_D = EN 1,3 1,5<br />
NA_GB = EN = EN = EN<br />
NA_A = EN = EN =1,3<br />
NA_I = EN 1,0 =EN<br />
NA_B =EN =EN =EN<br />
NA_NL =EN =EN =EN<br />
NA_CZ =EN =EN =EN<br />
Mögliche Reduzierung nach Anhang A<br />
A2.1 reduzierte<br />
geometrische<br />
Abweichungen<br />
durch Kontrolle<br />
c,Red1<br />
A2.2 (1)<br />
gemessene<br />
oder verminderte<br />
geometrische<br />
Daten<br />
c,Red2<br />
A2,2 (2)<br />
Variationskoeffizient<br />
der<br />
Betonfestigkeit<br />
< 10 %<br />
c,Red3<br />
A2.3<br />
Betonfestigkeit<br />
im Betonwerk<br />
bestimmt<br />
Abminderung<br />
Faktor <br />
(c,Red* )<br />
A2.3<br />
Minimum c<br />
(c,Red4)<br />
EN 1,4 1,45 1,35 0,85 1,30<br />
NA_D 1,5 1,5 1,5 0,9 1,35<br />
NA_GB = EN = EN = EN = EN = EN<br />
NA_A = EN = EN = EN = EN = EN<br />
NA_I 1,4 Nicht erlaubt Nicht erlaubt Nicht erlaubt 1,4<br />
NA_B =EN =EN =EN =EN =EN<br />
NA_NL Nicht erlaubt Nicht erlaubt Nicht erlaubt Nicht erlaubt Nicht erlaubt<br />
NA_CZ =EN =EN =EN =EN =EN<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 5
c2:<br />
NA_D: Bei geringen Ausmitten ed/h < 0,1 kann c2 mit 2,2 ‰ angenommen werden.<br />
Dies ist mit Ausnahme von Kreisring- Rechteckhohl- und polygonalen<br />
<strong>Querschnitt</strong>en implementiert. Bei diesen <strong>Querschnitt</strong>en wird immer mit c2 nach<br />
Tab.9,10 gerechnet.<br />
cu:<br />
Alle : Nach 6.1. (5) ist die Stauchung in der Plattenmitte gegliederter <strong>Querschnitt</strong>e auf <br />
c2 nach Tab. 3.1 zu begrenzen. Dies ist mit Ausnahme von Kreisring-<br />
Rechteckhohl- und polygonalen <strong>Querschnitt</strong>en implementiert.<br />
fyk Charakteristischer Wert der Streckgrenze<br />
ftk k fyk charakteristische Zugfestigkeit<br />
s: Teilsicherheitsbeiwerte für Betonstahl NDP<br />
Ständig/vorübergehend. 2.4.2.4 Außergewöhnlich 2.4.3.4 Erdbeben<br />
EN 1,15 1,0 1,15<br />
NA_D = EN = EN = EN<br />
NA_GB = EN = EN = EN<br />
NA_A = EN = EN =1,0<br />
NA_I =EN =EN =EN<br />
NA_B =EN =EN =EN<br />
NA_NL =EN =EN =EN<br />
NA_CZ =EN =EN =EN<br />
Mögliche Reduzierung nach Anhang A<br />
A2.1 reduzierte geometrische<br />
Abweichungen durch Kontrolle<br />
s,Red1<br />
A2.2 (1) gemessene oder verminderte<br />
geometrische Daten c,Red2<br />
NA_EN 1,10 1,05<br />
NA_D 1,15 1,15<br />
NA_GB =EN2 =EN2<br />
NA_A =EN2 =EN2<br />
NA_II nicht möglich nicht möglich<br />
NA_B =EN =EN<br />
NA_NL nicht möglich nicht möglich<br />
NA_CZ =EN =EN<br />
Die Neigung des oberen Astes der Arbeitslinie des Betonstahles wird berücksichtigt, sofern<br />
dies nicht in der Konfiguration abgestellt wurde.<br />
Mindestmoment: Nach 6.1 (4) gilt M > N max(2 cm, h/30)<br />
NA_D:<br />
Nicht erforderlich bei Berechnung nach Theorie II. O.<br />
6 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Bemessung für ein gegebenes Bewehrungsverhältnis<br />
Dient vorzugsweise der Bemessung für Druckkraft mit geringer Ausmitte, kann aber auch<br />
universell eingesetzt werden, z.B. bei mehrachsiger Beanspruchung und bei<br />
Kreisquerschnitten. Die Ermittlung des Bruchzustandes erfolgt iterativ unter Vorgabe einer<br />
Bewehrungsanordnung (zweiachsige Beanspruchung) bzw. des Verhältnisses von<br />
gezogener zur gedrückter Bewehrung (einachsige Beanspruchung).<br />
Durch Wahl eines bestimmten Bewehrungsverhältnisses oder Anordnung kann die<br />
erforderliche Stahlmenge reduziert werden.<br />
Mindestbewehrung<br />
Bei Druckgliedern (ed/h < 3,5) wird automatisch überprüft, ob eine Bemessung der<br />
Mindestbewehrung maßgebend wird.<br />
Bei den Bemessungstypen einachsige Bemessung Plattenbalken, Rechteck und<br />
Schichtenquerschnitt wird außerdem geprüft, ob die erforderliche Mindestbewehrung für auf<br />
Biegung beanspruchte Bauteile maßgebend wird.<br />
Bei den Bemessungstypen zweiachsige Bemessung Rechteckquerschnitt und<br />
Kreisquerschnitt bleibt diese Mindestbewehrung z.Zt. unberücksichtigt.<br />
Die Berücksichtigung beider Mindestbewehrungen ist optional deaktivierbar<br />
Konfiguration Bemessung.<br />
DIN 1045 7/88<br />
Heft 220 des DAfStb<br />
Rechteck, einachsige Beanspruchung Tafeln 1.10- 1.12<br />
Rechteck, mehrachsige Beanspruchung Tafeln 1.19- 1.26<br />
Kreis/Kreisring Tafeln 1.27- 1.30.<br />
Für Hochleistungsbeton finden sich analoge Bemessungstafeln in / 3 /.<br />
DIN 1045-1<br />
Tafeln für symmetrisch bewehrte <strong>Querschnitt</strong>e aus Normalbeton, hochfesten und<br />
Leichtbeton nach DIN 1045-1 finden sich in / 10 /.<br />
ÖNORM B4700<br />
Tafeln für symmetrisch bewehrte <strong>Querschnitt</strong>e finden sich in / 11 /.<br />
EC2 Italien<br />
Tafeln für symmetrisch bewehrte <strong>Querschnitt</strong>e sind nicht bekannt. Vergleiche unter<br />
Beachtung der Abweichungen bei den Materialpar<strong>am</strong>etern sind bedingt mit / 11 / möglich.<br />
BS 8110<br />
Tafeln für symmetrisch bewehrte <strong>Querschnitt</strong>e finden sich in BS 8110-3, hier jedoch noch mit<br />
s = 1,15 entsprechend BS 8110 (1985).<br />
EN 1992 1-1<br />
NA_D: Tafeln für einachsige Beanspruchung in /46/ (fck
NA_I: eine exemplarische Tafel für einachsige Beanspruchung in /58/ (fck=30 N/mm 2 )<br />
Rechteckquerschnitt mit d1/h = 0,1<br />
NA_NL Tafeln für einachsige Beanspruchung in /60/ (fck
Besonderheiten nach DIN 1045-1<br />
Bezogene Druckzonenhöhe bei linear elastischer Berechnung von Durchlaufträgern:<br />
x/d
Mindestbewehrung für auf Biegung beanspruchte Bauteile<br />
DIN 1045-1<br />
Für überwiegend auf Biegung beanspruchte Bauteile ist zur Sicherstellung eines duktilen<br />
Bauteilverhaltens nach 13.1.1 eine Mindestbewehrung vorzusehen.<br />
In Anlehnung an /29/ ist diese Mindestbewehrung bei folgenden Beanspruchungen zu<br />
berücksichtigen:<br />
- Reine Biegung<br />
- Biegung mit Längsdruck, sobald im Zustand I Randzugspannungen entstehen<br />
- Biegung mit Längszug, sobald im Zustand I Randdruckspannungen entstehen<br />
Die Ermittlung der Bewehrung erfolgt entsprechend /14/ über das Rissmoment. Dabei<br />
werden Längszugkräfte berücksichtigt, die günstige Wirkung einer Druckkraft jedoch nicht.<br />
Der innere Hebelarm wird mit 0,9 d angenommen.<br />
EC2 / B4700<br />
Bei überwiegend auf Biegung beanspruchten Bauteilen (e/h > 3,5) wird überprüft, ob eine<br />
Mindestbewehrung nach 5.4.2.1.1 / 3.4.9.4 maßgebend wird.<br />
BS 8110<br />
Bei auf Biegung oder Zug beanspruchten Bauteilen wird überprüft, ob eine<br />
Mindestzugbewehrung nach Tab.3.25 (reiner Zug, gezogener Steg, gezogener Gurt T-<br />
<strong>Querschnitt</strong>) maßgebend wird.<br />
EN 1992 1-1<br />
Der Mindestwert einer auf Zug beanspruchten Längsbewehrung nach 9.2.1.1. ist ein NDP<br />
Asmin<br />
EN = 0,26 fctm/fyk bt d > 0,0013 bt d<br />
NA_D = (fctm+ N/Ac) Wc / (fyk 0,9 d) Siehe /14/<br />
NA_GB = EN<br />
NA_A = EN<br />
NA_I =EN<br />
NA_B =EN<br />
NA_NL = 0,26 fctm/fyk bt d > 0,0013 bt d<br />
< 1.25 erf.As<br />
NA_CZ =EN<br />
10 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Mindestbewehrung für Druckglieder<br />
Als Druckglieder eingestuft werden entsprechend Definition in DIN 1045-1 3.1.19 auf<br />
Druck beanspruchte <strong>Querschnitt</strong>e mit einer bezogenen Lastausmitte im Grenzzustand der<br />
Tragfähigkeit von ed/h 5) beträgt die Mindestbewehrung nach<br />
25.5.5.2 insges<strong>am</strong>t 0,5%.<br />
Bei Hochleistungsbeton gemäß Anwenderrichtlinie beträgt die Mindestbewehrung für<br />
Druckglieder 1% (25.2.2.1), für Wände ergibt sie sich nach Tabelle R12.<br />
Mit dieser Bewehrung, zunächst bezogen auf den reellen <strong>Querschnitt</strong> ermittelt, wird der<br />
Bruchdehnungszustand gesucht, aus dem sich wiederum die aufnehmbare Längskraft ergibt.<br />
Ist sie größer oder gleich der vorhandenen Längskraft, wird die Mindestbewehrung<br />
maßgebend. Da auf den statisch erforderlichen <strong>Querschnitt</strong> bezogen, wird die Bewehrung im<br />
Verhältnis von vorhandener zur aufnehmbaren Längskraft abgemindert.<br />
DIN 1045-1<br />
Stützen nach 13.5.2: MinAs = 0,15 Nsd/fyd<br />
Wände (b/h > 4) nach 13.7.1:<br />
DIN 1045-1 (2001): MinAs = 0,0015 Ac,<br />
schlanke Wände oder NEd > 0,3 fcd Ac<br />
MinAs = 0,003 Ac<br />
DIN 1045-1 (2008): MinAs=0,15 Nsd/fyd > 0,0015 Ac<br />
Ac: Betonquerschnitt<br />
schlanke Wände oder NEd > 0,3 fcd Ac<br />
MinAs = 0,003 Ac<br />
ÖNORM B4700<br />
Stützen nach 3.4.9.1: MinAs = 0,15 Nsd/fyd > 0,0028 Ac<br />
Wände (b/h > 4) nach 5.4.7.2: MinAs = 0,0028 Ac<br />
Ac: Betonquerschnitt<br />
EC2 (Italien)<br />
Stützen nach 5.4.1.2.1: MinAs = 0,15 Nsd/fyd > 0,003 Ac<br />
Wände (b/h > 4) nach 5.4.7.2: MinAs = 0,004 Ac<br />
BS 8110<br />
Nach Tabelle 3.25 (Annahme Acc=Ac) MinAs= 0,004 Ac<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 11
EN 1992 1-1<br />
Die Mindestbewehrungen für Stützen nach 9.5.2 (2) und für Wände nach 9.6.2 sind NDP<br />
As,min Stützen Wände<br />
EN = 0,10 NEd/ fyd > 0,002 Ac = 0,002 Ac<br />
NA_D = 0,15 NEd/fyd > 0.0015 Ac<br />
schlanke Wände oder<br />
NEd > 0,3 fcd Ac<br />
MinAs = 0,003 Ac<br />
NA_GB = EN2 = EN2<br />
NA_A = EN2 = EN2<br />
NA_I =0,10 NEd/ fyd > 0,003 Ac =0,004 Ac<br />
NA_B =EN =EN<br />
NA_NL =EN 0<br />
NA_CZ =EN =EN<br />
Hebelgesetz<br />
= 0,15 NEd/fyd > 0,0015 Ac<br />
Falls die Resultierende Längszugkraft innerhalb der Bewehrungslagen liegt, ergibt sich keine<br />
Betondruckzone. Vereinfachend gilt die Annahme, dass die Bewehrung oben und unten die<br />
Fließgrenze erreicht. Die Größe der Bewehrung ist dann nur noch vom auf den<br />
<strong>Querschnitt</strong>sschwerpunkt bezogenen Bewehrungsabstand und der Ausmitte der<br />
Resultierenden abhängig und kann nach dem Hebelgesetz ermittelt werden (DafStb H.220<br />
1.2.8).<br />
Siehe weiterhin Ermittlung der effektiven Steifigkeit<br />
12 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Ermittlung der effektiven Steifigkeit<br />
Es wird der Dehnungszustand gesucht, wo zwischen äußeren Schnittkräften und inneren<br />
Schnittkräften ein Gleichgewicht herrscht.<br />
Daraus ergeben sich drei nichtlineare Gleichungen, bei denen 3 Randdehnungen die<br />
Unbekannten darstellen. Die Lösung erfolgt iterativ mit Hilfe des Newtonverfahrens.<br />
Die effektive Steifigkeit bei Biegung ergibt sich dann aus den Dehnungen zu<br />
EIy,eff= My / (1- 3) .<br />
und EIz,eff= Mz B / (1- 2) .<br />
H,B: Abmessungen des umschließenden Rechteckes des <strong>Querschnitt</strong>es<br />
1: Dehnung mit maximalen Druck<br />
2: Dehnung in der benachbarten Ecke in x-Richtung<br />
3: Dehnung in der benachbarten Ecke in y-Richtung<br />
Hinweis für polygonale <strong>Querschnitt</strong>e:<br />
Bei allgemeinen <strong>Querschnitt</strong>en können durch einachsige Beanspruchung auch Krümmungen<br />
in die Richtung entstehen, wo das Moment Null ist.<br />
Aus diesem Grunde sollten bei Verformungsberechnungen nicht die effektiven Steifigkeiten,<br />
sondern die Krümmungen zum Ansatz kommen.<br />
Äußere und innere Schnittkräfte<br />
Optional ist einstellbar, ob die effektive Steifigkeit im Grenzzustand der<br />
Gebrauchstauglichkeit (GZG) oder im Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT) ermittelt<br />
werden soll ( siehe Konfiguration Bemessung).<br />
Die inneren Schnittkräfte ergeben sich entsprechend den Arbeitslinien für Beton und Stahl.<br />
DIN 1045 7/88<br />
Arbeitslinie Stahl Durchgehend lineares Verhalten des Stahles<br />
Betonarbeitslinie Parabel-/Rechteckdiagr<strong>am</strong>m<br />
Schnittkräfte Unter Gebrauchslasten ist der summarische Sicherheitsbeiwert 1,0<br />
Unter Bruchlasten ist der summarische Sicherheitsbeiwert 1,75.<br />
DIN 1045-1 / EC2 (Italien) / B4700 / BS8100 / EN 1992 1-1<br />
Im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit GZG sind die Materialbeiwerte zu 1,0 – sonst<br />
entsprechend der Bemessungssituation des GZT gesetzt.<br />
Arbeitslinie Stahl Bilineare Spannungsdehnungslinie<br />
Betonarbeitslinie GZT: Parabel-/Rechteckdiagr<strong>am</strong>m<br />
GZG: lineare Arbeitslinie mit Ecm<br />
Schnittkräfte Im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit werden die<br />
Bemessungsschnittkräfte des Grenzzustandes der Tragfähigkeit<br />
GZT mit einem in der Konfiguration definierten Faktor dividiert oder<br />
die Schnittkräfte der quasi-ständigen Lastkombination verwendet<br />
siehe Konfiguration.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 13
Besonderheit DIN 1045-1<br />
Arbeitslinie Stahl Falls die Spannungsdehnungslinie zur Schnittgrößenermittlung<br />
aktiviert ist, gilt die Arbeitslinie Stahl nach Bild 26 mit<br />
ansteigendem oberen Ast:<br />
fy = 1,1 fyk/s und ft(uk)= fy 1,05 bzw. fy 1,08 (uk nach Tabelle<br />
11)<br />
Bei Zusatzoption “Mittelwerte der Baustoffgrößen” gilt<br />
fy = 1,1 fyk und ft(uk)= fy 1,05 bzw. fy 1,08 (uk nach Tabelle 11)<br />
siehe Konfiguration .<br />
Betonarbeitslinie Falls die Spannungsdehnungslinie zur Schnittgrößenermittlung<br />
aktiviert ist, gilt die Betonarbeitslinie nach Bild 22 und 8.6.1 (7) mit<br />
fc = fcm/c und k = Ec0 / c c1 / fc<br />
(Ec0, fcm, c1 und c1u nach Tab.9 bzw. Tab. 10).<br />
Bei Zusatzoption “Mittelwerte der Baustoffgrößen” gilt<br />
fc = 0,85 fck<br />
k = Ecm c1 / fc (Ecm, c1 und c1u nach Tab 9 bzw. 10)<br />
nach 8.5.1 (4)<br />
Besonderheit EN 1992 1-1<br />
Arbeitslinie Stahl Nach 5.8.6 (3) gilt eine bilineare Arbeitslinie nach Bild 3.8 mit<br />
Bemessungswerten fyd (Fließgrenze) und ftd(ud).<br />
NA_D: Bild 3.8 DE, NCCI<br />
fy = 1,1 fyk/s und<br />
ft(uk)= fy k (uk, k nach Anhang C)<br />
Zusatzoption “Mittelwerte der Baustoffgrößen”<br />
fy = fyk und<br />
ft(uk)= fy k (uk, k nach Anhang C)<br />
NA_D: Bild 3.8 DE, NCCI<br />
fy = 1,1 fyk und<br />
ft(uk)= fy k (uk, k nach Anhang C)<br />
Betonarbeitslinie Falls die Spannungsdehnungslinie zur Schnittgrößenermittlung<br />
aktiviert ist ( siehe Konfiguration), gilt die Betonarbeitslinie nach<br />
Bild 3.2 und 5.8.6 (3) mit fc = fcd und k = Ecm / cE c1 / fc<br />
(Ecm, c1 und c1u nach Tab.3.1 bzw. Tab. 11.3.1, cE ist NDP ).<br />
fc cE<br />
EN fcd 1,2<br />
NA_D fcm/c 1,5<br />
NA_GB =EN = EN<br />
NA_A =EN = EN<br />
NA_I = EN = EN<br />
NA_NL = EN = EN<br />
NA_B = EN = EN<br />
NA_CZ = EN = EN<br />
Zusatzoption “Mittelwerte der Baustoffgrößen<br />
NA_D: 5.7 (6) ff. ergänzende NCCI<br />
fc = 0,85 cc fck<br />
k = Ecm c1 / fc (Ecm, c1 und c1u nach Tab.3.1 bzw.<br />
Tab. 11.3.1).<br />
andere NA wie NA_D<br />
14 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Kriechen und Schwinden<br />
Falls in Konfiguration aktiviert, werden bei der Steifigkeitsermittlung Kriechen und<br />
Schwinden wie folgt berücksichtigt:<br />
Kriechen : Bei nichtlinearer Spannungsdehnungslinie des Betons (i.d.R. GZT) erfolgt bei<br />
der Ermittlung der inneren Schnittkräfte des Betons eine Modifikation der<br />
Dehnungen = /(1+) (EN 1992-1-1: 5.8.6 (4))<br />
: Kriechzahl<br />
DIN 1045-1: = (t0,) nach /14/ S.59 ff.<br />
Eine Berücksichtigung der abgeminderten Kriechzahl eff nach<br />
DIN 1045-1 (2008) 8.6.3. (10) ist durch deren manuelle Eingabe<br />
möglich<br />
siehe Umweltbedingungen/Kriechzahl<br />
EN 1992 1-1: = (t0,) nach Anhang B<br />
Eine Berücksichtigung der abgeminderten Kriechzahl eff nach<br />
5.8.4. ist durch deren manuelle Eingabe möglich<br />
siehe Umweltbedingungen/Kriechzahl<br />
Bei linearer Spannungsdehnungslinie und bei der Ermittlung der Krümmungen<br />
im Zustand I erfolgt eine Reduzierung des Elastizitätsmoduls des Betons<br />
Eceff = Ecm/(1+) (EN 1992-1-1: Gl. 7.20)<br />
Schwinden im Zustand I:<br />
Das Schwinden wird über eine zusätzliche Krümmung<br />
1/rS = cs Es/Eceff S/I (EN 1992-1-1: Gl. 7.21)<br />
cs: Schwindmaß<br />
DIN 1045-1: nach /14/ S.65 ff.<br />
EN 1992 1-1: nach 3.1.4 Anhang B<br />
S: statisches Moment der Bewehrung bezogen auf die Schwerachse (Zust. I)<br />
bzw. Nulllinie (Zust. II)<br />
I: Trägheitsmoment des <strong>Querschnitt</strong>es (Zust. I)<br />
Schwinden im Zustand II:<br />
Die Berücksichtigung des Schwindens erfolgt nach /24/ S.18 über eine negative<br />
Druckvordehnung in Höhe von cs (Schwindmaß nach /14/ S.65 ff.) bei der<br />
Ermittlung der inneren Schnittkräfte des Stahles.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 15
Zugversteifung<br />
Falls in Konfiguration aktiviert, wird die Zugversteifung oder Mitwirkung des Betons<br />
zwischen den Rissen über eine Modifizierung der Arbeitslinie des Betonstahles (vgl. /14/<br />
S.35) berücksichtigt. In Abhängigkeit vom Verhältnis der Stahlspannung unter Last im<br />
Zustand II zur Stahlspannung unter Rissschnittgrößen reduziert sich die Stahldehnung<br />
infolge Zugversteifung nach /14/ Bild H.8-3 zu sm.<br />
Bauteilsteifigkeit: nur bei <strong>Querschnitt</strong>stypen Rechteck 1-achsig, Plattenbalken und<br />
Schichtenquerschnitt.<br />
Mit dem Verteilungsbeiwert erfolgt eine Wichtung zwischen den<br />
Krümmungen im Zustand II. 1/rII = (2 - 1 ) / h) und<br />
Krümmungen im Zustand I 1/rI = M /(Ii Eceff )+ 1/rS<br />
zu einer mittleren Krümmung 1/rm = 1/rII + (1-) 1/rI)<br />
DIN 1045-1:<br />
= sm / s2 (vgl. /5/ S.292)<br />
sm: abhängig von Verhältnis s/sr<br />
s2: Stahldehnung im Zustand II<br />
Kurzzeitbeanspruchung: ßt= 0,4 (GZT)<br />
Langzeitbeanspruchung: ßt= 0,25 (GZG)<br />
EN 1992-1-1:<br />
=1 - ß (s/sr) 2 Gl. 7.19<br />
sr: Stahlspannung Zustand II unter Rissschnittgrößen<br />
ermittelt mit fctk0,05 (Standard) bzw. fctm (Option)<br />
siehe Bemessungskonfiguration<br />
s: Stahlspannung Zustand II unter der Last, für die die<br />
Steifigkeit ermittelt wird (Standard) bzw. in der seltenen<br />
Lastkombination (Option)<br />
siehe Bemessungskonfiguration<br />
Kurzzeitbeanspruchung: ß = 1,0 (GZT)<br />
Langzeitbeanspruchung: ß = 0,5 (GZG)<br />
EIeff = My/(1/rm)<br />
<strong>Querschnitt</strong>ssteifigkeit: Die effektive Steifigkeit ergibt sich aus den Krümmungen im<br />
Zustand II über den Faktor k = (sm-c2) / (s2 - c2) zu<br />
EIeff = M/ (k 1/rII) (vgl. /22/ S. 303)<br />
16 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Schubbemessung<br />
Schubbemessung nach DIN 1045 7/88<br />
Der Grundwert der Schubspannung ergibt sich zu Tau0= Qz/(bw kz d). Der bezogene<br />
Hebelarm kz kann aus der Biegebemessung direkt übernommen oder vorgegeben werden.<br />
Die Breite bw entspricht bei Plattenbalken der Stegbreite b0, bei Schichtenquerschnitten der<br />
geringsten Breite im <strong>Querschnitt</strong>. Beim Kreisquerschnitt ergibt sich nach / 4/ Tau0 mit der<br />
Breite b0 in Höhe der Nulllinie.<br />
Beton bis B55<br />
Die Schub- und Torsionsbemessung erfolgt nach den Regeln von DIN 1045 17.5.<br />
Es kann mit voller oder verminderter Schubdeckung im Schubbereich 2 gerechnet werden<br />
(Bemessungsoptionen), bei Längszug mit der Nulllinie außerhalb des <strong>Querschnitt</strong>es wird<br />
generell mit voller Schubdeckung gerechnet.<br />
Bei Platten wird der Faktor k1 nach Gl.14 berücksichtigt. Gilt Tau0 < k1 Tau011, ist keine<br />
Schubbewehrung erforderlich. Tau011 wird entsprechend den Bemessungsoptionen für<br />
durchgehende (Zl.1b) bzw. teilweise im Feldbereich verankerte Bewehrung (Zl.1a) gesetzt.<br />
Werden die Höchstwerte der zulässigen Schubspannungen überschritten, wird die<br />
Bemessung als unzulässig markiert und es muss der <strong>Querschnitt</strong> vergrößert werden.<br />
MaxTau entspricht Tau02 bei Platten, Biegung mit Längszug und Nulllinie außerhalb<br />
<strong>Querschnitt</strong> oder Balken mit d0 < 30 cm, andernfalls gilt MaxTau=Tau03.<br />
Bei Längsdruck mit Nulllinie außerhalb des <strong>Querschnitt</strong>es ergibt sich der Bemessungswert<br />
Tau aus der Hauptzugspannung nach Zustand I<br />
(nach H.400 S.80 : SigI= f(SigX,Tau0) >= 0,4Tau0).<br />
Außerdem muss SigII < 2 Tau03 erfüllt sein ( SigII = Tau0/(tan cot )<br />
nach H.400 S.80: tan = f(SigI,Tau0) > 0,4).<br />
Die Torsionsschubspannung ergibt sich zu TauT= Mt/Wt. Der <strong>Querschnitt</strong> wird auf die<br />
Abmaße des Steges reduziert und Wt für Rechteckquerschnitte nach DafStb H.220 ermittelt.<br />
Falls TauT > Tau02 wird die Bemessung als unzulässig markiert und es muss der<br />
<strong>Querschnitt</strong> vergrößert werden.<br />
Entsprechend H.220, Gl.3.4 ergibt sich eine Torsionsbügelbewehrung Abü, nach Gl. 3.5 eine<br />
zusätzliche Längsbewehrung AsL. Ak und Uk ergeben sich aus den Kernabmessungen des<br />
von der Torsionslängsbewehrung umschlossenen Betons. Da Torsionsbügel nur einschnittig<br />
angerechnet werden dürfen, ergibt sich asbT= 2 Abü.<br />
Für TauT < 0,25 Tau02 ist keine zusätzliche Bewehrung erforderlich.<br />
Bei kombinierter Querkraft- und Torsionsbeanspruchung ist die Interaktion nach Gl. 17.1<br />
einzuhalten. Der Bügelquerschnitt ergibt sich zu asb(Q+T)= asbQ+ asbT.<br />
Hochfester Beton ab B65<br />
Die Schub- und Torsionsbemessung erfolgt nach DafStb- Richtlinie für hochfesten Beton.<br />
Die Druckstrebentragfähigkeit wird nachgewiesen durch Tau0 < TauQD (R15)<br />
Die Tragfähigkeit des Betons alleine, TauQB ergibt sich nach Gl. R8. Sie wird durch die<br />
gewählte Zugbewehrung und durch die vorhandene Längskraft maßgeblich beeinflusst. Eine<br />
Erhöhung infolge auflagernaher Einzelasten wird nicht berücksichtigt.<br />
Bei Tau0 > TauQB ist eine rechnerische Bügelbewehrung nach Gl. R13 erforderlich,<br />
ansonsten mit Ausnahme von Platten eine Mindestbewehrung nach Gl. R20.<br />
Die Torsionsschubspannung ergibt sich nach Gl.R16 zu TauT= Mt/(2Akt), wobei für<br />
Vollquerschnitte t=Ab/Ub gilt. Zur Berechnung Ab und Ub ergibt sich nur aus den<br />
Abmessungen des Steges.<br />
Falls TauT > TauTD nach Gl. R17 wird die Bemessung als unzulässig markiert und es muss<br />
der <strong>Querschnitt</strong> vergrößert werden. Analog DIN 1045-1 (2001-07) Gl. 108 ergibt sich eine<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 17
Torsionsbügelbewehrung Abü, nach Gl.109 eine zusätzliche Längsbewehrung AsL. Ak und<br />
Uk ergeben sich aus den Kernabmessungen d0-t und b0-t. Da Torsionsbügel nur einschnittig<br />
angerechnet werden dürfen, ergibt sich asbT= 2 Abü.<br />
Bei kombinierter Querkraft- und Torsionsbeanspruchung ist die Interaktion nach Gl. R18<br />
einzuhalten. Der Bügelquerschnitt ergibt sich zu asb(Q+T)= asbQ+ asbT.<br />
Schubbemessung nach DIN 1045-1<br />
Querkraft<br />
Die Querkrafttragfähigkeit wird über ein Fachwerkmodell mit Betondruckstreben und<br />
Stahlzugstreben nachgewiesen. Ein Minimum an Schubbewehrung ergibt sich mit der<br />
flachest möglichen Druckstrebenneigung. Diese ist u.a. von der Beanspruchung des<br />
<strong>Querschnitt</strong>es im Verhältnis zur Rissreibungskraft des Betons und den Längsspannungen im<br />
<strong>Querschnitt</strong> abhängig. Durch eine flachere Neigung reduziert sich jedoch die<br />
Druckstrebenkraft. Diese ist durch die Betonklasse und die kleinste <strong>Querschnitt</strong>sbreite<br />
begrenzt. Außerdem erhöhen sich auch die Kräfte im Zuggurt, was seinen Niederschlag in<br />
der Erhöhung des Versatzmaßes findet.<br />
Die Schubbewehrung besteht i.d.R. aus Bügeln, die senkrecht zur Bauteillängsachse<br />
stehen.<br />
Im Falle von Elementdecken (Fertigteilplatten mit Ortbetonergänzung und b/h > 5 bzw.<br />
entsprechend definiert in Bemessung - Konfiguration), die eine Schubbewehrung mit<br />
Gitterträgern erhalten, sind einige Besonderheiten zu beachten siehe Abschnitt<br />
„Schubbemessung für Elementdecken mit Gitterträgern" weiter unten.<br />
Querkraft zweiachsig für Rechteckquerschnitte<br />
Mit einem in /39/ beschriebenen Verfahren wird der Nachweis über Anpassungsfaktoren<br />
bezüglich der Druckstreben- und Bügeltragfähigkeit auf den einachsigen Fall zurückgeführt.<br />
Der Grenzfall 1 ist die einachsige Beanspruchung mit v = 0, der Grenzfall 2 die<br />
zweiachsige Beanspruchung mit einem Lastangriff der Resultierenden genau über Eck, d.h.<br />
v = 1.<br />
Die Kraft im Bügel ist für Fall 2 nach /39/<br />
2V 2<br />
z<br />
V<br />
Ed<br />
2<br />
F bI<br />
HG KJ <br />
h<br />
1<br />
, also um den Faktor<br />
18 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung<br />
2<br />
b<br />
h<br />
2 F I<br />
HG KJ <br />
1<br />
größer als bei Fall 1.<br />
Die größte Beanspruchung der Betondruckstrebe ergibt sich im Fall 2 an Stelle der<br />
Einleitung der Druckstrebe in den Zuggurt, wo sich die Breite beff nach /39/ auf konserativ<br />
abgeschätzte 0,6 b einschnürt. Bei Annahme eines gleichen Hebelarmes ergibt sich<br />
gegenüber Fall 1eine um den Faktor b/beff höhere Druckstrebenbeanspruchung.<br />
Zwischen diesen beiden Fällen erfolgt nun eine Interpolation, entsprechend der vorhandenen<br />
Neigung v mit Hilfe der folgenden Beziehungen:<br />
2 2<br />
Edy Edz<br />
VEd: resultierende Querkraft V V<br />
VEdy h<br />
v: bezogene Querkraftneigung,<br />
VEdz b<br />
h: Seitenlänge in z-Richtung<br />
b: Seitenlänge in y-Richtung<br />
wenn 0
Asw<br />
1<br />
VRd, sy VEd<br />
fyd zcot <br />
sw k<br />
asw<br />
Interpolationsfaktor Schubbewehrung<br />
k<br />
F<br />
G<br />
HG<br />
2<br />
12<br />
asw 1 1 v<br />
2<br />
F bI<br />
HG hKJ<br />
<br />
1<br />
I<br />
J<br />
KJ<br />
fcd<br />
VRd bzc k<br />
cot<br />
1<br />
cot<br />
,max vmax<br />
Interpolationsfaktor Druckstrebentragfähigkeit<br />
k<br />
vmax<br />
<br />
1<br />
F<br />
HG<br />
1<br />
b<br />
<br />
b 06 ,<br />
1<br />
I K J <br />
<br />
12<br />
v<br />
z Hebelarm der inneren Kräfte, d.h. der Abstand zwischen Zug- und<br />
Druckresultierender der inneren Schnittkräfte wie er sich aus der<br />
Biegebemessung ergibt.<br />
Bei unbekanntem Hebelarm erfolgt eine Interpolation zwischen z = 0,9 (h-d1)<br />
für v = 0 und z = 0,9 (h-d1+b-b1)/2 für v = 1,0 bzgl. dem vorhandenen v.<br />
z < d - 2 nomc (DIN 1045-1 10.3.4.2)<br />
Diese Begrenzung soll vermeiden, dass der Abstand der Druckresultierenden<br />
vom Druckrand nicht kleiner 2 nomc ist. d ist demzufolge der Abstand der<br />
Zugresultierenden vom Druckrand in Richtung des Hebelarmes.<br />
VRdct wird näherungsweise mit bw = 0,6 bw(Fall1) und d = z ermittelt<br />
Schubbemessung für vertikale Schubbewehrung (Bügel):<br />
VEd Bemessungswert der Querkraft<br />
(Grund- bzw. außergewöhnlichen Kombination)<br />
VRd,ct Die Querkrafttragfähigkeit ohne Bewehrung ergibt sich unter der Annahme<br />
eines gerissenen <strong>Querschnitt</strong>es (Standardfall) aus Gl.70.<br />
Wesentliche Par<strong>am</strong>eter sind:<br />
- Betonfestigkeit<br />
- Längsbewehrungsgrad der um das Maß d + lb,erf hinausgeführten<br />
Zugbewehrung Asz (Eingabewert gew. As )<br />
- Betonspannung im Schwerpunkt (Druck günstig)<br />
- Bauteilhöhe (ungünstig)<br />
Für Leichtbeton Abminderung mit Eta1 nach Tab.10<br />
DIN 1045-1 (2008):<br />
Der Vorfaktor 0,15 / c ermöglicht ggf. die Berücksichtigung der<br />
außergewöhnlichen Bemessungssituation.<br />
Nach Gl. 70a gilt ein von der Längsbewehrung unabhängiger Mindestwert für<br />
VRdct.<br />
Alternativ ist eine Berechnung nach Gl. 72 möglich, wenn Betonrand- und<br />
Hauptzugspannungen kleiner als fctk 0,05/c sind (c = 1,8 für unbewehrten<br />
Beton), d.h. der <strong>Querschnitt</strong> sich im Zustand I befindet.<br />
siehe Bemessungsoptionen DIN 1045-1<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 19
Cot Druckstrebenneigungswinkel nach Gl. 73<br />
Der Druckstrebenwinkel wird von folgenden Par<strong>am</strong>etern beeinflusst:<br />
- Sigcd: Spannung im Schwerpunkt (Druck günstig)<br />
- VRd,c: Rissreibungskraft Beton nach Gl. 74, günstige Wirkung<br />
Ein Optimum für die Bügelbewehrung ergibt sich durch Wahl des<br />
größtmöglichen Wertes. Es sind folgende Grenzen einzuhalten:<br />
- Normalbeton: 0,58
Ist VRd,max kleiner als der Bemessungswert der Querkraft, ist der <strong>Querschnitt</strong><br />
oder die Betonklasse zu erhöhen. Bei Leichtbeton gilt ein mit 1 reduziertes c.<br />
Beim Rechenwert der Betondruckfestigkeit fcd werden ggf. die reduzierten<br />
Teilsicherheitsbeiwerte infolge Fertigteil oder außergewöhnlicher<br />
Bemessungssituation berücksichtigt.<br />
bw: Die Breite bw entspricht bei Plattenbalken der Stegbreite b0, bei<br />
Schichtenquerschnitten der geringsten Breite im <strong>Querschnitt</strong>. Bei<br />
Kreisquerschnitten entspricht bw nach /27/ der geringsten Breite zwischen<br />
Druck- und Zugresultierender. Bei unbekannter Lage der Resultierenden<br />
(Moment und Normalkraft sind Null) wird unter der sicheren Annahme eines<br />
Abstandes der Druckresultierenden von Da/40 gerechnet.<br />
sMax maximaler Bügelabstand nach Tabelle 31<br />
VEd < 0,3 VRdmax sMax = 0,7 h Balken: < 30 cm (> C50/60: < 20 cm)<br />
VEd < 0,6 VRdmax sMax = 0,5 h Balken: < 30 cm (> C50/60: < 20 cm)<br />
VEd > 0,6 Vrdmax sMax = 0,25 h Balken: < 20 cm<br />
VRdmax darf nach /14/ S. 212 mit = 40° angenommen werden.<br />
Schubbemessung für Elementdecken mit Gitterträgern nach /33/ - /38/:<br />
Gitterträger sind Fachwerkträger bestehend aus Druckgurt, Zuggurt und Streben.<br />
Die Streben können entweder die Form gleichschenkliger Dreiecke haben<br />
(Neigungswinkel 45° 5 bzw. Option „wie Platte")<br />
- Mindestdicke 4 cm, für nicht vorwiegend ruhende Verkehrslasten 6 cm<br />
- Betone < C50/60 bzw. < LC50/55 mit Rohdichteklasse D1.2<br />
- System „gleichschenkliges Dreieck" nur für vorwiegend ruhende Verkehrslasten<br />
VRd,ct Die Querkrafttragfähigkeit ohne Bewehrung ergibt sich aus Gl.70.<br />
- abweichend gilt bei Betondruckspannungen im Schwerpunkt cd = 0<br />
Cot Druckstrebenneigungswinkel nach Gl. 73<br />
- abweichend gilt bei Betondruckspannungen im Schwerpunkt cd = 0<br />
- VRd,c: Rissreibungskraft Beton nach Gl. 74, cd analog<br />
Es sind folgende Grenzen einzuhalten:<br />
Cot =1,2 wenn < 55°)<br />
Alternativ kann der Druckstrebenwinkel auch vom Nutzer vorgegeben werden<br />
( Bemessungsoptionen DIN 1045-1), z.B. wenn weitere Schnitte mit dem <strong>am</strong><br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 21
maßgebenden Schnitt geltenden Druckstrebenwinkel nachgewiesen werden<br />
sollen. Dieser darf aber nicht flacher als der sich nach Gl. 73 bzw. bei<br />
Ortbetonergänzung nach Gl. 86 ergebende sein.<br />
z Hebelarm des angenommenen Fachwerkmodelles entsprechend<br />
Biegebemessung (falls nicht bekannt, Annahme von 0,9 d) und Begrenzung<br />
nach 10.3.4 (2) z < d - 2 nomc (nomc der Längsbewehrung in der Druckzone,<br />
nach /26/ gilt für nomc > 3cm eine Begrenzung von z < d - nomc - 3cm) oder<br />
nutzerdefiniert.<br />
aswQ Rechnerische Schubbewehrung nach Gl. 77, für das System Pfosten/Diagonale<br />
wird 50 % der Schubbewehrung mit 1 und 50 % der Schubbewehrung mit 2<br />
angenommen. Werden die Streben aus glatten Betonstahl Bst 500 G oder<br />
profilierten Betonstahl Bst 500 P hergestellt, so darf nur fyd= 365 N/mm² in<br />
Rechnung gestellt werden.<br />
Es wird geprüft, ob eine Mindestschubbewehrung nach 13.3.3 für Platten<br />
maßgebend wird.<br />
Platten mit b/h > 5 (bzw. so definiert in >>Bemessung - Konfiguration):<br />
wenn VEd < VRd,ct, ist keine Schubbewehrung erforderlich, andernfalls ist<br />
eine Mindestbewehrung in Höhe des 0,6-fachen Wertes bei Balken zu<br />
berücksichtigen<br />
Übergangsbereich 4 < b/h < 5:<br />
wenn VEd < VRd,ct, ergibt sich die Mindestbewehrung aus der Interpolation<br />
zwischen dem nullfachen (b/h=5) und dem einfachen Wert (b/h=4),<br />
andernfalls aus der Interpolation zwischen dem 0,6 fachen (b/h=5) und dem<br />
einfachen Wert (b/h=4)<br />
VRd,max Die Druckstrebentragfähigkeit ergibt sich nach /33/ - /38/, wobei Gl.78 einen<br />
zusätzlichen Faktor k = 1+ sin ( - 55°) > 1,0 in Abhängigkeit zur Neigung der<br />
Gitterstrebe erhält.<br />
System „gleichschenkliges Dreieck":<br />
Wie auch nach 13.3.3 (3) muss VEd < 0,3 VRdmax gelten.<br />
System „Pfosten/Diagonale":<br />
Wegen der unterschiedlichen Neigungen der Streben wird der Nachweis mit<br />
einer Interaktionsgleichung (VRdsy, i / VRdmax, i)
Fcdj/Fcd: Verhältnis Druckkraft im Ortbeton / Ges<strong>am</strong>tdruckkraft (Annahme 1,0)<br />
ND Normalspannung senkrecht zur Fuge mit ND = nEd/bj > -0,6 fcd<br />
nEd: Bemessungswert (Druck: unterer, Zug: oberer) der Normalkraft<br />
senkrecht zur Fuge je Längeneinheit, Druck negativ.<br />
bj: wirks<strong>am</strong>e Fugenbreite, ggf. durch aufliegende Fertigteilschalung<br />
reduzierte Ges<strong>am</strong>tbreite.<br />
ct Rauhigkeitsbeiwert entsprechend Oberflächenbeschaffenheit nach Tabelle 13<br />
wenn ND > 0 ist entsprechend 10.3.6 (4) ct = 0<br />
Reibungsbeiwert entsprechend Oberflächenbeschaffenheit nach Tabelle 13<br />
vRd,ct ohne Verbundbewehrung aufnehmbare Schubkraft in der Fuge nach Gl. 84<br />
asw die Fuge kreuzende erforderliche Bügelbewehrung nach Gl.85 wenn vRd,ct <<br />
vEd<br />
Der Hebelarm z wird entsprechend 10.3.4 (2) begrenzt.<br />
Cot : Druckstrebenwinkel nach Gl.86. entsprechend /26/ und /28/.<br />
vRd,ct: darf nur ohne Berücksichtigung von ND angesetzt werden.<br />
Fugenausbildungen, für die sich Cot < 1,0 ergibt, sind unzulässig.<br />
Ist der für den Ges<strong>am</strong>tquerschnitt nach Gl. 73 ermittelte<br />
Druckstrebenwinkel steiler, so ist dieser maßgebend.<br />
cd: Nach /26/ darf die Längsnormalspannung im Ges<strong>am</strong>tquerschnitt<br />
nicht angesetzt werden.<br />
Nachweis der Schubkraftübertragung in der Fuge nach DIN 1045-1 (2008)<br />
vEd<br />
vEd < vRdj<br />
zu übertragende Schubkraft je Längeneinheit in der Fuge<br />
vEd = ß VEd / z Gl. 83<br />
VEd: Bemessungswert der Querkraft<br />
z: Hebelarm der inneren Kräfte, siehe Nachweis Querkraftragfähigkeit<br />
Falls VRd,ct > VEd, entfällt die Hebelarmbegrenzung mit cv.<br />
ß: Verhältnis Normalkraft im Ortbeton / Ges<strong>am</strong>tdruckkraft (Annahme 1,0)<br />
vRdj Bemessungswert des Schubkraftwiderstandes der Fuge<br />
vRdj = (c 1 fctd - nd) b + as fyd (1,2 sin + cos vRdj,max Gl.84<br />
b: wirks<strong>am</strong>e Fugenbreite, ggf. durch aufliegende Fertigteilschalung<br />
reduzierte Ges<strong>am</strong>tbreite.<br />
nd<br />
Normalspannung senkrecht zur Fuge mit ND = nEd/b > - 0,6 fcd<br />
nEd: Bemessungswert (Druck: unterer, Zug: oberer) der Normalkraft senkrecht<br />
zur Fuge je Längeneinheit, Druck negativ.<br />
c Rauigkeitsbeiwert, entsprechend Oberflächenbeschaffenheit nach<br />
Tabelle 13<br />
C sehr glatt glatt rauh Verzahnt<br />
0,1 0,20 0,40 0,50<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 23
Reibungsbeiwert, entsprechend Oberflächenbeschaffenheit nach Tabelle<br />
13<br />
sehr glatt glatt rauh Verzahnt<br />
0,5 0,6 0,7 0,9<br />
vRdj,max = 0,5 b fcd Gl. 86<br />
sehr glatt glatt rauh Verzahnt<br />
0 0,2 0,5 0,75<br />
Nachweis <strong>am</strong> Ges<strong>am</strong>tquerschnitt<br />
Bei unterschiedlichen Betonsorten ist diejenige mit der kleineren Festigkeit maßgebend.<br />
Ergibt sich beim Nachweis der Fuge ein steilerer Druckstrebenwinkel als <strong>am</strong><br />
Ges<strong>am</strong>tquerschnitt, so ist dieser für die <strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> Ges<strong>am</strong>tquerschnitt zu verwenden<br />
(vgl. /9/ S.7-21).<br />
Bei günstigen Fugenausbildungen kann für die Ermittlung der Schubbewehrung auch der<br />
Nachweis <strong>am</strong> Ges<strong>am</strong>tquerschnitt maßgebend werden.<br />
Torsion<br />
Gelten die Bedingungen nach Gl.87 und 88 ist für annähernd rechteckige Vollquerschnitte<br />
nur die Mindestbügelbewehrung erforderlich.<br />
Die Torsionsbemessung erfolgt über einen Ersatzhohlquerschnitt. Die Wanddicke t ergibt<br />
sich aus dem doppelten Bewehrungsabstand, bei Hohlquerschnitten wird t jedoch nicht<br />
größer als die vorhandene Wanddicke gesetzt. Bei gegliederten <strong>Querschnitt</strong>en wird<br />
näherungsweise nur der Stegquerschnitt angesetzt.<br />
Cot Nach 10.4.2 (2) darf der Druckstrebenwinkel für den Anteil aus Torsion mit<br />
Cot = 1,0 (45 Grad) angenommen werden. Für reine Torsion ergibt sich hier<br />
für Bügel und zusätzliche Längsbewehrung ein Bewehrungsminimum.<br />
Sollen flachere Druckstreben zum Ansatz kommen, so ist für jeden<br />
Teilquerschnitt der Druckstrebenwinkel getrennt zu ermitteln und der<br />
maßgebende größte auszuwählen, mit dem dann sowohl die Torsions- als auch<br />
die Querkraftbewehrung ermittelt wird. D<strong>am</strong>it ergibt sich aber nicht zwangsläufig<br />
ein Bewehrungsminimum, da der Anteil der Torsionslängsbewehrung mit<br />
flacheren Druckstreben stark steigt.<br />
TRd,max Die Druckstrebentragfähigkeit ergibt sich nach Gl.93<br />
Ist TRd,max kleiner als der Bemessungswert des Torsionsmomentes, ist der<br />
<strong>Querschnitt</strong> oder die Betonklasse zu vergrößern.<br />
aswT Die erforderliche Bügelbewehrung infolge Torsion ergibt sich nach Gl. 91<br />
Ak und Uk ergeben sich aus den Kernabmessungen d0-t und b0-t.<br />
Da Torsionsbügel nur einschnittig angerechnet werden dürfen, ergibt sich<br />
asbT= 2 Abü.<br />
Die Mindestschubbewehrung nach 13.2.3 (4) für Stäbe bzw. 13.3.3 für Platten<br />
wird maßgebend, falls aswQ+ aswT < aswMin<br />
AsL Die zusätzliche Längsbewehrung infolge Torsion ergibt sich nach Gl.92<br />
Bei kombinierter Querkraft- und Torsionsbeanspruchung ist die Interaktion nach Gl. 94<br />
(Kompaktquerschnitte) bzw. Gl.95 (Kastenquerschnitte) einzuhalten.<br />
Der Bügelquerschnitt ergibt sich zu asb(Q+T)= asbQ+ asbT.<br />
24 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Schubbemessung nach ÖNORM B4700<br />
Querkraft<br />
Die Querkrafttragfähigkeit wird über ein Fachwerkmodell mit Betondruckstreben und<br />
Stahlzugpfosten (Bügel) nachgewiesen. Ein Minimum an Bügeln ergibt sich mit der flachest<br />
möglichen Druckstrebenneigung. Durch eine flachere Neigung reduziert sich jedoch die<br />
Druckstrebenkraft. Diese ist durch die Betonklasse und die kleinste <strong>Querschnitt</strong>sbreite<br />
begrenzt. Außerdem erhöhen sich auch die Kräfte im Zuggurt, was seinen Niederschlag in<br />
der Erhöhung des Versatzmaßes findet.<br />
Vsd Bemessungsquerkraft Querkraft<br />
(Grund- bzw. außergewöhnlichen Kombination)<br />
VRd1 Querkrafttragfähigkeit ohne Schubbewehrung nach Gl. 39<br />
Wesentliche Par<strong>am</strong>eter sind:<br />
- Taud nach Tabelle 4<br />
- Längsbewehrungsgrad der um das Maß d + lb,erf hinausgeführten<br />
Zugbewehrung Asz (Eingabewert gew. As)<br />
- Betonspannung im Schwerpunkt (Druck günstig)<br />
- Bauteilhöhe (ungünstig)<br />
tan Druckstrebenneigung nach 3.4.4.2 (7) und (8)<br />
Es wird die nach Gl.23 bzw. Gl.24 sowie für die Einhaltung der Druckstrebentragfähigkeit<br />
flachestmögliche Druckstrebenneigung angenommen oder ein<br />
vorgegebener Neigungswinkel berücksichtigt<br />
siehe Bemessungsoptionen B4700 Querkrafttragfähigkeit<br />
aswQ Rechnerische Schubbewehrung nach Gl.29 mit Vsd= VRds für senkrecht<br />
stehende Bügel.<br />
Es wird geprüft, ob eine Mindestschubbewehrung nach 3.4.9.4 (2) maßgebend<br />
wird. Diese wird für eine mittlere Stegbreite ermittelt (beim Kreisquerschnitt<br />
bwS= Ac/Da).<br />
Bei Platten (b/h > 4 bzw. so definiert in >>Bemessung - Konfiguration) wird<br />
nach 3.4.4.4 keine Schubbewehrung erforderlich, wenn Vsd < VRd1.<br />
kz: bezogener Hebelarm der inneren Kräfte, kann aus der<br />
Biegebemessung direkt übernommen oder vorgegeben werden.<br />
VRdc Druckstrebentragfähigkeit nach Gl.27<br />
Bei Längsdruck erfolgt eine Abminderung nach Gl. 27a<br />
Dabei kann eine günstig wirkende Druckbewehrung (im Progr<strong>am</strong>m gew. Aso<br />
bzw. Asu) berücksichtigt werden.<br />
Ist VRdc < Vsd, ist der <strong>Querschnitt</strong> oder die Betonklasse zu erhöhen.<br />
bw: Die Breite bw entspricht bei Plattenbalken der Stegbreite b0, bei<br />
Schichtenquerschnitten der geringsten Breite im <strong>Querschnitt</strong>, bei<br />
Kreisquerschnitten der geringsten Breite zwischen Druck- und<br />
Zugresultierender.<br />
sMax: Maximaler Bügelabstand nach 3.4.4.2 (11)<br />
Vsd < VRdc/5: sMax= 0,8 d < 30 cm<br />
Vsd < 2/3 VRdc sMax= 0,6 d < 30 cm<br />
Vsd > 2/3 VRdc sMax= 0,3 d < 20 cm<br />
Außerdem ist infolge Rissbreitenbeschränkung nach 4.2.4. Tabelle 11 ein von<br />
der Bügelspannung s= fyd (0,9 cot - 3,5 aswMin/asw) asw/vorhasw<br />
(Gl.68) abhängiger Maximalabstand zwischen 30 cm (s=75 N/mm²) und 10 cm<br />
(s= 300 N/mm²) einzuhalten, falls asw > 2,5 aswMin.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 25
Torsion<br />
Die Torsionsbemessung erfolgt über einen Ersatzhohlquerschnitt mit einer Wanddicke<br />
def= do/6 (im Progr<strong>am</strong>m angenähert mit B0/6). Bei gegliederten <strong>Querschnitt</strong>en wird<br />
näherungsweise nur der Stegquerschnitt angesetzt.<br />
tsd Schubkraft in den Seitenflächen nach Gl.49<br />
Ak ist die von der Mittellinie des Ersatzhohlquerschnittes eingeschlossene<br />
Fläche.<br />
tan Die Grenzen der Druckstrebenneigung ergeben sich nach Gl.48<br />
Nach 3.4.7 wird bei kombinierter Querkraft- und Torsionsbeanspruchung der<br />
gleiche Neigungswinkel angesetzt.<br />
aswT Erforderliche Bügelbewehrung infolge Torsion nach Gl.53 mit tsd=tRds<br />
Da Torsionsbügel nur einschnittig angerechnet werden dürfen, ergibt sich<br />
asbT= 2Abü.<br />
AsL Die zusätzliche Längsbewehrung infolge Torsion ergibt sich nach Gl.54 und<br />
Gl.55 jedoch für den Ges<strong>am</strong>tumfang der Mittellinie des Ersatzquerschnittes.<br />
Bei kombinierter Querkraft- und Torsionsbeanspruchung ist die Interaktion nach Gl. 56<br />
einzuhalten.<br />
Der Bügelquerschnitt ergibt sich zu asb(Q+T) = asbQ+ asbT.<br />
26 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Schubbemessung nach EC2 (Italien)<br />
Querkraft<br />
Die Querkrafttragfähigkeit wird über ein Fachwerkmodell mit Betondruckstreben und<br />
Stahlzugpfosten (Bügel) nachgewiesen. Ein Minimum an Bügeln ergibt sich mit der flachest<br />
möglichen Druckstrebenneigung. Durch eine flachere Neigung reduziert sich jedoch die<br />
Druckstrebenkraft. Diese ist durch die Betonklasse und die kleinste <strong>Querschnitt</strong>sbreite<br />
begrenzt. Außerdem erhöhen sich auch die Kräfte im Zuggurt, was seinen Niederschlag in<br />
der Erhöhung des Versatzmaßes findet.<br />
Vsd Bemessungsquerkraft Querkraft<br />
(Grund- bzw. außergewöhnlichen Kombination)<br />
VRd1 Querkrafttragfähigkeit ohne Schubbewehrung nach Gl. 4.18<br />
Wesentliche Par<strong>am</strong>eter sind:<br />
- Rd nach 4.3.2.3 (1) und c = 1,6<br />
- Längsbewehrungsgrad der um das Maß d + lb,erf hinausgeführten<br />
Zugbewehrung Asz (Eingabewert gew. As)<br />
- Betonspannung im Schwerpunkt (Druck günstig)<br />
- Maßstabsfaktor k = 1,6 - d >= 1<br />
wenn weniger als 50% der Feldbewehrung gestaffelt<br />
siehe Bemessung Konfiguration<br />
Cot Standardverfahren:<br />
Cot = 1/(1-VRd1/Vsd) vgl. /15/ S.414<br />
Falls Längszugkraft Cot = 1,0 ( Empfehlung in /15/, S.416)<br />
Verfahren mit veränderlicher Druckstrebenneigung:<br />
Cot = 1,25 - 3 cp/fcd vgl. /15/ S.616<br />
cp = Nsd/Ac<br />
Falls für den Druckstrebennachweis erforderlich, wird die Druckstrebenneigung<br />
entsprechend steiler ermittelt.<br />
Nach NAD Italien /19/ sind folgende Grenzwerte einzuhalten, gemäß der<br />
Empfehlung in /15/ S.416 auch beim Standardverfahren:<br />
1,0 >Bemessung -<br />
Konfiguration) wird nach 4.3.2.1 (2) keine Schubbewehrung<br />
erforderlich, wenn<br />
Vsd < VRd1.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 27
VRd2 Druckstrebentragfähigkeit nach Gl. 4.26<br />
Wirks<strong>am</strong>keitsfaktor nach Gl. 4.21<br />
Bei Längsdruck erfolgt eine Abminderung nach Gl. 4.15<br />
Dabei kann eine günstig wirkende Druckbewehrung (im Progr<strong>am</strong>m gew. Aso<br />
bzw. Asu) berücksichtigt werden.<br />
Ist VRd2 < Vsd, ist der <strong>Querschnitt</strong> oder die Betonklasse zu erhöhen.<br />
bw: Die Breite bw entspricht bei Plattenbalken der Stegbreite b0, bei<br />
Schichtenquerschnitten der geringsten Breite im <strong>Querschnitt</strong>, bei<br />
Kreisquerschnitten der geringsten Breite zwischen Druck- und<br />
Zugresultierender.<br />
sMax: maximaler Bügelabstand nach nach 5.4.2.2.(7)<br />
Vsd < VRd2/5: sMax = 0,8 d < 30 cm<br />
Vsd < 2/3 VRd2 sMax = 0,6 d < 30 cm<br />
Vsd > 2/3 VRd2 sMax = 0,3 d < 20 cm<br />
Außerdem ist infolge Rissbreitenbeschränkung nach 4.4.2.3 Tabelle 4.13 ein<br />
von der Bügelspannung s = (Vsd- 3 VRd1) / (w bw d) abhängiger<br />
Maximalabstand zwischen 30 cm (s = 50 N/mm²) und 5 cm (s = 200 N/mm²)<br />
einzuhalten, falls eine Schubbewehrung erforderlich ist und Vsd > 3 VRd1.<br />
Torsion<br />
Die Torsionsbemessung erfolgt über einen Ersatzhohlquerschnitt mit einer Wanddicke<br />
tk= A/U > zweifache Betondeckung der Längsbewehrung (im Progr<strong>am</strong>m näherungsweise<br />
zweifacher Bewehrungsabstand), bei Hohlquerschnitten jedoch nicht größer als die<br />
tatsächliche Wandstärke. Bei gegliederten <strong>Querschnitt</strong>en wird näherungsweise nur der<br />
Stegquerschnitt angesetzt.<br />
Tsd Torsionsmoment<br />
(Grund- bzw. außergewöhnlichen Kombination )<br />
TRd1 von den Betondruckstreben aufnehmbares Torsionsmoment nach Gl. 4.40<br />
Wirks<strong>am</strong>keitsfaktor nach Gl. 4.41<br />
Ak ist die von der Mittellinie des Ersatzhohlquerschnittes eingeschlossene<br />
Fläche.<br />
Cot Druckstrebenneigung<br />
Nach 4.3.3.2.2 (4) wird bei kombinierter Querkraft- und Torsionsbeanspruchung<br />
der gleiche Neigungswinkel angesetzt, sonst wird Cot = 1,0 angenommen.<br />
aswT Erforderliche Bügelbewehrung infolge Torsion nach Gl.4.43 mit Tsd=TRd2<br />
Da Torsionsbügel nur einschnittig angerechnet werden dürfen, ergibt sich<br />
aswT mit Faktor 2.<br />
AsL Die zusätzliche Längsbewehrung infolge Torsion ergibt sich nach Gl.4.44<br />
Uk ist der Umfang der von der Mittellinie eingeschlossenen Fläche Ak<br />
Bei kombinierter Querkraft- und Torsionsbeanspruchung ist die Interaktion nach Gl. 4.47<br />
einzuhalten.<br />
Der Bügelquerschnitt ergibt sich zu asb(Q+T) = asbQ+ asbT.<br />
28 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Schubbemessung nach BS 8110<br />
Querkrafttragfähigkeit<br />
v Die vom <strong>Querschnitt</strong> aufzunehmende Schubspannung<br />
v = V/(bv d) Gl.3<br />
v< 08 , ⋅ fcu<br />
v< 5N/<br />
mm<br />
2<br />
V Bemessungswert der Querkraft im GZT<br />
bv Stegbreite<br />
d Nutzhöhe<br />
vc vom Beton allein aufnehmbare Schubspannung nach Tab.3.8<br />
b g γ<br />
13 / 14 / 13 /<br />
vc = 079 , ⋅R⋅Dfcu / 25 / m<br />
R = 100 As/(bv d) =< 3<br />
As: Zugbewehrung, die mindestens um das Maß d über den betrachteten Schnitt hinaus<br />
fortgeführt wird.<br />
D = 400/d >= 1 (d in mm)<br />
fcu < 40N<br />
/ mm<br />
m = 1,25 Teilsicherheitsbeiwert<br />
2<br />
vc’ vom Beton unter Längskräften aufnehmbare Schubbspannung nach 3.4.5.12<br />
vc’ = vc + 0,6 N V h/(Ac M) Gl.6a<br />
N: zugehörige Längskraft, Zug negativ<br />
M: zugehöriges Moment<br />
V h/M < 1<br />
vc′ < vc ⋅ 1 + N⋅( Ac ⋅vc)<br />
Gl.6b<br />
Eine erhöhte Tragfähigkeit in Auflagernähe nach 3.4.5.8 wird zur Zeit nicht berücksichtigt.<br />
asvV erforderliche Bügelbewehrung nach Tabelle 3.7 (Balken) und 3.16 (Platten) in cm²/m<br />
v < vc bei Platten oder so definierten <strong>Querschnitt</strong>en asvV= 0<br />
v < vc + 0,4 Mindestbewehrung asvV(Min) = 0,4 b / (0,95 fyv)<br />
v > vc + 0,4 asvV = bv (v - vc) / (0,95 fyv)<br />
Bei Längskräften ist vc durch den Wert vc’ zu ersetzen.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 29
Torsionstragfähigkeit<br />
vt Torsionschubspannung<br />
Vollquerschnitt: vt = 2T/(hmin 2 (hmax - hmin/3)) BS 8110-2 Gl.2<br />
hmax: größere Seite Rechteck<br />
hmin: kleinere Seite Rechteck<br />
Hohlquerschnitt: vt=T/(2 A ht)<br />
A: Fläche, die von den Wandmittellinien umschlossen wird<br />
ht: Wanddicke<br />
Bei gegliederten <strong>Querschnitt</strong>en wird näherungsweise nur der Stegquerschnitt<br />
angesetzt.<br />
vtu maximale Schubspannung<br />
2<br />
vtu = 08 , ⋅ fcu < 5N/<br />
mm<br />
Nachweis für Torsion: vt < vtu Y1/55<br />
Y1: größere Bügelabmessung, Y1 < 55<br />
Nachweis bei kombinierter Beanspruchung Schub und Torsion: v + vt < vtu<br />
vtmin: Torsionsschubspannung, ab der eine Torsionsbewehrung notwendig ist<br />
vtmin = 0067 , ⋅<br />
2<br />
fcu < 04 , N / mm<br />
falls vt < vtmin: Mindestschubbewehrung erforderlich asvV(Min) = 0,4 b/(0,95 fyv)<br />
asvT: erforderliche Bügelbewehrung infolge Torsion entsprechend BS 8110-2 2.4.7 in cm²/m<br />
asvT = T / (0,8 X1 Y1 0,95 fyv)<br />
Diese Formel gilt für zweischnittige Bügel.<br />
Asl: zusätzliche Längsbewehrung infolge Torsion entsprechend BS 8110-2 2.4.7<br />
Asl = asvT fyv (X1+Y1) / (fy)<br />
Der ges<strong>am</strong>te Bügelquerschnitt bei kombinierter Beanspruchung mit Querkraft und Torsion<br />
ergibt sich zu asv(V+T) = asvV+ asvT > asvMin<br />
30 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Schubbemessung nach EN 1992 1-1<br />
Querkraft<br />
Die Querkrafttragfähigkeit wird über ein Fachwerkmodell mit Betondruckstreben und<br />
Stahlzugpfosten (Bügel) nachgewiesen. Ein Minimum an Bügeln ergibt sich mit der flachest<br />
möglichen Druckstrebenneigung.<br />
Durch eine flachere Neigung reduziert sich jedoch die Druckstrebentragfähigkeit.<br />
Außerdem erhöhen sich auch die Kräfte im Zuggurt, was seinen Niederschlag in der<br />
Erhöhung des Versatzmaßes findet.<br />
Schubbemessung für vertikale Schubbewehrung (Bügel):<br />
VEd Bemessungswert der Querkraft (GZT)<br />
VRd,c Die Querkrafttragfähigkeit ohne Bewehrung ergibt sich für den gerissenen<br />
Zustand nach Gleichung 6.2<br />
VRd,c= CRdc 1 k (100 l fck) 1/3 + k1 cp) bw d >= VRdc (Gl.6.2b)<br />
CRdc: Kalibrierfaktor nach 6.2.2. (1) (NDP)<br />
K1: empirischer Spannungsbeiwert<br />
NDP k1: CRdc<br />
EN 0,15 0,18/c Normalbeton<br />
0,15/c Leichbeton<br />
NA_D 0,12 0,15/c<br />
NA_GB 0,15, 0,18/c, > C50 Test oder wie C50<br />
NA_A = EN = EN<br />
NA_I = EN = EN<br />
NA_B =EN *<br />
=EN *<br />
NA_NL =EN<br />
(*):Erhöhung mit Faktor *1,25 für<br />
an den Ecken unterstützte Platten<br />
wird z.Zt. nicht berücksichtigt<br />
=EN<br />
=EN (Leichtbeton)<br />
NA_CZ = EN = EN<br />
1 Korrekturbeiwert Leichtbeton<br />
K =1+(200/d)
Gleichung 6.2.b<br />
VRd,c > (vmin+k1 cp) bw d<br />
NDP vmin<br />
Vmin<br />
Normalbeton<br />
Leichtbeton<br />
EN 0,035 k 3/2 fck 1/2 0,028 k 3/2 fck 1/2<br />
NA_D 0,0520/c k 3/2 fck 1/2 (d < 600)<br />
0,0375/c k 3/2 fck 1/2 (d > 800)<br />
NA_GB =EN 0,030 k 3/2 fck 1/2<br />
NA_A =EN<br />
NA_I =EN 0,030 k 3/2 fck 1/2<br />
NA_B =EN =EN<br />
NA_NL =EN 0,030 k 3/2 fck 1/2<br />
NA_CZ =EN =EN<br />
NA_GB: > C50 mit fck= 50 N/mm2 oder Zusatzoption „keine Abminderung“<br />
(siehe B2 - Konfiguration)<br />
Optional (siehe B2 - Konfiguration) ist eine Berechnung im ungerissenen Zustand nach<br />
Gleichung 6.4 möglich, wenn die Betonrandspannungen kleiner als fctk 0.05/c (NA_D: fctd)<br />
sind.<br />
NA_D: gilt außer für vorgespannte Elementdecken<br />
Sonst: gilt nur für Einfeldsysteme aus Spannbeton<br />
( ) 2<br />
Ib ◊<br />
V f f<br />
S<br />
w<br />
Rd,c = ctd +al◊scp ◊ ctd<br />
I: Trägheitsmoment<br />
S: Statisches Moment im maßgebenden Schnitt<br />
bw: Breite im maßgebenden Schnitt<br />
cp: Längsspannung im maßgenden Schnitt<br />
al: Beiwert für Vorspannung mit sofortigem Verbund im Bereich der Eintragungslänge,<br />
sonst immer 1.0<br />
fctd: Rechenwert der Betonzugfestigkeit<br />
fctd = ct * fctk 0.05 / c<br />
c: Teilsicherheitsbeiwert (siehe Bemessungsgrundlagen)<br />
fctk 0.05: unterer charakteristischer Wert der Betonzugfestigkeit<br />
NDP ct Normalbeton nach 3.1.6 ct Leichtbeton nach 11.3.5<br />
EN 1.0 0,85<br />
NA_D 0.85 0.85<br />
NA_GB =EN =EN<br />
NA_A =EN =EN<br />
NA_I =EN =EN<br />
NA_B =EN =EN<br />
NA_NL =EN =EN<br />
NA_CZ =EN =EN<br />
32 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung<br />
0
Bei Anwendung von Gleichung 6.4 ist zu beachten, dass im Falle veränderlicher<br />
<strong>Querschnitt</strong>sbreite oder nicht konstanter Längsspannungen der maßgebende Schnitt nicht<br />
im Schwerpunkt des <strong>Querschnitt</strong>es liegt und iterativ gefunden wird. Das bedeutet, dass<br />
VRdc auch abhängig von der eingegebenen Längskraft (Minimum maßgebend) und dem<br />
eingegebenen Biegemoment (Maximum maßgebend) ist.<br />
Bauteile mit erforderlicher Querkraftbewehrung<br />
Cot Bemessungsziel ist ein Minimum an Schubbewehrung, d.h. gesucht ist der<br />
flachest mögliche Druckstrebenwinkel (Max Cot ), für den die<br />
Druckstrebentragfähigkeit noch gegeben ist.<br />
Bei gleichzeitiger Torsionsbeanspruchung kann diese maßgebend für den zu<br />
wählenden Druckstrebenwinkel werden.<br />
NDP Max Cot Min Cot Bemerkung<br />
EN 2,5 1,0 Bestimmung von aus<br />
VRd,max Kriterium<br />
NA_D 3,0 Normalbeton<br />
2,0 Leichtbeton<br />
NA_GB = EN2<br />
bei externen Zug 1,0<br />
NA_A 1,6 generell<br />
2,5 wenn<br />
<strong>Querschnitt</strong><br />
überdrückt<br />
0,58 Beachte Zusätzliches<br />
Rissreibungskriterium<br />
= EN2 =EN<br />
= EN2 =EN<br />
NA_I =EN =EN =EN<br />
NA_B 2,0+(k1·cp·bw·d·s)/<br />
(Asw · z · fyd)
aswV Rechnerische Schubbewehrung nach Gl. 6.8<br />
Durch die Wahl des Druckstrebenwinkels auch unter dem Kriterium der<br />
Einhaltung von VRdmax ist Gl. 6.12 nachgewiesen.<br />
Es wird geprüft, ob eine Mindestschubbewehrung nach 9.2.2 (5) für Balken<br />
bzw. 9.3.1.4 (NAD_D) für Platten maßgebend wird. Diese wird für eine mittlere<br />
Stegbreite ermittelt (beim Kreisquerschnitt bwS= Ac/Da).<br />
Bei Kreisquerschnitten wird in Anlehnung an /31/ ein die erforderliche<br />
Schubbewehrung vergrößernder Wirks<strong>am</strong>keitsfaktor für Rundbügel ermittelt.<br />
Dieser berücksichtigt, dass die angreifende Schubkraft i.d.R. nicht parallel zur<br />
aufnehmbaren Kraft des Rundbügels verläuft. Je nach betrachteten Schnitt<br />
verläuft diese in einem anderen Winkel zur Senkrechten.<br />
Min asw/s= bw sin <br />
(Balken)<br />
nach 9.2.2<br />
EN 0,08 fck/fyk 0<br />
(Platten)<br />
nach 9.3.2<br />
NA_D 0,16 fctm/fyk 0 wenn VEd < VRdc<br />
Sonst 0.6 *<br />
NA_GB =EN =EN<br />
NA_A 0,15 fctm/fyd =EN<br />
Bemerkung<br />
NA_I =EN =EN Entwurf NA<br />
NA_B =EN =EN<br />
NA_NL =EN =EN<br />
NA_CZ =EN =EN<br />
Übergangsbereich 4 < b/h <<br />
5:<br />
Interpolation zwischen 0 und<br />
einfachen Wert (VEd < VRdc)<br />
bzw. zwischen 0,6 und<br />
einfachen Wert (VEd > VRdc)<br />
34 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
VRd,max Die Druckstrebentragfähigkeit ergibt sich nach 6.9 bzw. äquivalent in<br />
Abhängigkeit von cot alleine zu<br />
VRd,max= bw z cw 1 fcd cot /(1+cot 2 )<br />
NDP 1 nach 6.2.3 Bemerkung<br />
EN 1 = 0,6 (1-fck/250)<br />
1 = 0,5 (1-fck/250)<br />
NA_D 1 = 0,75<br />
* (1,1-fck/500)<br />
* 1<br />
NA_A =EN<br />
NA_GB 1 = 0,6 (1-fck/250)<br />
1 = 0,5 (1-fck/250)<br />
NA_I 1=0.5 [1]<br />
1 = 0,5 1 (1-fck/250) [4]<br />
NA_B 1 = 0,6 (1-fck/250)<br />
1 = 0,5 (1-fck/250)<br />
NA_NL =EN<br />
NA_CZ =EN<br />
Gl. 6.6N<br />
Gl. 11.6.6N Leichtbeton<br />
Normalbeton<br />
> C50<br />
Leichtbeton<br />
Gl. 6.6N<br />
Gl. 11.6.6N Leichtbeton<br />
Normalbeton<br />
Leichtbeton<br />
Gl. 6.6N<br />
Gl. 11.6.6N Leichtbeton<br />
Alle NA: von der Erhöhung durch den Ansatz von nur 80 %<br />
Bügeltragfähigkeit nach Gl. 6.10a und 6.10b wird nicht Gebrauch<br />
gemacht<br />
Für <strong>Stahlbeton</strong> gilt cw = 1,0<br />
NA_GB: > C50 mit fck= 50 N/mm 2 oder Zusatzoption „keine Abminderung“<br />
(siehe B2 - Konfiguration)<br />
fcd darf nach PD 6687:2006 Kapitel 2.3 mit cc=1,0 ermittelt<br />
werden<br />
(Option „Erhöhtes fcd nach PD 6687:2006“ siehe B2 - Konfiguration)<br />
NA_B: fcd darf nach 3.1.6 in diesem Fall mit cc=1,0 ermittelt werden<br />
Das Maximum von VRd,max ergibt sich für einen Druckstrebenwinkel von 45°.<br />
Ist VRd,max kleiner als der Bemessungswert der Querkraft, ist der <strong>Querschnitt</strong><br />
oder die Betonklasse zu erhöhen.<br />
bw Die Breite bw entspricht bei Plattenbalken der Stegbreite b0, bei<br />
Schichtenquerschnitten der geringsten Breite im <strong>Querschnitt</strong>. Bei<br />
Kreisquerschnitten entspricht bw nach /27/ der geringsten Breite zwischen<br />
Druck- und Zugresultierender. Bei unbekannter Lage der Resultierenden<br />
(Moment und Normalkraft sind Null) wird unter der sicheren Annahme eines<br />
Abstandes der Druckresultierenden von Da/40 gerechnet.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 35
sl,max maximaler Bügelabstand nach 9.2.2 (6)<br />
sl,max (NDP nach 9.2.2 (6))<br />
EN 0,75 d (1+cot )<br />
Ortbetonergänzung<br />
NA_D Differenziert nach Querkraftausnutzung mit einen<br />
VRdmax ( = 40°)<br />
NA_GB = EN2<br />
NA_A 0,75 d (1+cot ) C50/60: < 20 cm)<br />
VEd > 0,6 VRdmax sMax = 0,25 h Balken: < 20 cm<br />
VRdmax darf nach /14/ S. 212 mit = 40 Grad angenommen werden.<br />
Bei <strong>Querschnitt</strong>en mit Ortbetonergänzung ist die Tragfähigkeit der Ortbetonfuge<br />
nachzuweisen vEdi < vRdi Gl. 6.23<br />
vEdi Zu übertragende Schubkraft je Längeneinheit in der Fuge<br />
vEdi = ß VEd / (z bi) Gl. 6.24<br />
VEd: Bemessungswert der Querkraft<br />
z: Hebelarm der inneren Kräfte,<br />
siehe Nachweis Querkraftragfähigkeit<br />
NAD_D: Falls VRd,c > VEd, entfällt die Hebelarmbegrenzung mit cv.<br />
ß: Verhältnis Normalkraft im Ortbeton/Ges<strong>am</strong>tdruckkraft (Annahme 1,0)<br />
vRdi Bemessungswert des Schubkraftwiderstandes der Fuge<br />
vRdi = c 1 fctd + n + fyd ( sin + cos 0,5 fcd<br />
(Gl. 6.25)<br />
NAD_D:<br />
vRdi = c 1 fctd + n + fyd (1,2 sin + cos 0,5 fcd<br />
n Normalspannung senkrecht zur Fuge mit ND = nEd/bi < 0,6 fcd<br />
nEd: Bemessungswert (Druck: unterer, Zug: oberer) der<br />
Normalkraft senkrecht zur Fuge je Längeneinheit, Druck<br />
positiv.<br />
bi: Wirks<strong>am</strong>e Fugenbreite, ggf. durch aufliegende<br />
Fertigteilschalung reduzierte Ges<strong>am</strong>tbreite.<br />
36 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
c Rauhigkeitsbeiwert entsprechend Oberflächenbeschaffenheit<br />
sehr glatt glatt rauh Verzahnt<br />
0,1 0,20 0,40 0,50<br />
NA_D : sehr glatt mit c= 0<br />
Reibungsbeiwert entsprechend Oberflächenbeschaffenheit nach Tabelle 13<br />
sehr glatt glatt rauh Verzahnt<br />
0,5 0,6 0,7 0,9<br />
Festigkeitsabminderungsbeiwert nach 6.2.2 (6)<br />
sehr glatt glatt rauh Verzahnt<br />
EN<br />
Normalbeton<br />
Leichtbeton<br />
NA_D<br />
(NCCI)<br />
Normalbeton<br />
> C50<br />
Leichtbeton<br />
0,6 (1-fck/250)<br />
0,5 (1-fck/250)<br />
0,0<br />
0,0<br />
* 1<br />
Schubbewehrungsgrad der Fuge<br />
= Asw / Ai = asw / bi<br />
0,6 (1-fck/250)<br />
0,5 (1-fck/250)<br />
0,2<br />
* (1,1-fck/500)<br />
* 1<br />
0,6 (1-fck/250)<br />
0,5 (1-fck/250)<br />
0,5<br />
* (1,1-fck/500)<br />
* 1<br />
asw Die Fuge kreuzende erforderliche Bügelbewehrung d<strong>am</strong>it vRdi = vEdi<br />
vrdi0 = c fctd + n Tragfähigkeit ohne Fugenbewehrung<br />
asw = bi (vEdi – vRdi0) / (fyd k sin cos )<br />
Torsion<br />
Die Torsionsbemessung erfolgt über einen Ersatzhohlquerschnitt. Bei gegliederten<br />
<strong>Querschnitt</strong>en wird näherungsweise nur der Stegquerschnitt angesetzt.<br />
tef,i: effektive Wanddicke<br />
tef,I = A / U<br />
< 2 d1 doppelter Abstand der Bewehrung<br />
< ba tatsächliche Wanddicke bei Hohlquerschnitten<br />
Das Erfordernis, anstelle einer Mindestbewehrung die Torsionstragfähigkeit explizit<br />
nachzuweisen, ergibt sich aus der Interaktionsgleichung 6.31, die für NA_D abweichend<br />
geregelt ist.<br />
NAD_A, NAD_GB:<br />
TEd/TRdc + VEd/VRd,c < 1 Gl.6.31<br />
TEd: Bemessungswert des Torsionsmomentes<br />
TRdc: Allein durch die Betonzugfestigkeit fctd aufnehmbares<br />
Torsionsmoment<br />
TRdc= fctd t 2 Ak nach /55/ S.6-13<br />
Wt: Widerstandsmoment nach DAfStb H.220 S.104<br />
0,6 (1-fck/250)<br />
0,5 (1-fck/250)<br />
0,7<br />
* (1,1-fck/500)<br />
* 1<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 37
NAD_D:<br />
TEd < VEd bw/4,5 Gl. 6.31aDE<br />
VEd (1+ (4,5 Ted) / (VEd bw))
cw: Beiwert analog VRd,max<br />
Das Maximum von TRd,max ergibt sich für einen Druckstrebenwinkel von 45<br />
Grad. Ist TRd,max kleiner als der Bemessungswert des Torsionsmomentes, ist<br />
der <strong>Querschnitt</strong> oder die Betonklasse zu vergrößern.<br />
aswT Die erforderliche Bügelbewehrung infolge Torsion ergibt sich z.B. nach<br />
aswT* = TEd/(2 Ak fyd cot ) /46/ S. 283<br />
Da Torsionsbügel nur einschnittig angerechnet werden dürfen, ergibt sich<br />
aswT= 2 aswT<br />
Die Mindestschubbewehrung wird maßgebend, falls aswV+ aswT < aswMin<br />
AsL Die zusätzliche Längsbewehrung infolge Torsion<br />
Asl = TEd cot Uk/(2 Ak fyd) Gl. 6.28<br />
Uk: Umfang der Fläche Ak<br />
Bei kombinierter Querkraft- und Torsionsbeanspruchung ist folgende Interaktionsbedingung<br />
einzuhalten :<br />
TEd/TRd,max + VEd/VRd,max < 1<br />
NAD_D:<br />
Für Kompaktquerschnitte gilt<br />
Gl. 6.29<br />
(TEd/TRd,max) 2 + (VEd/VRd,max) 2 < 1 Gl. 6.29aDE<br />
Der Bügelquerschnitt ergibt sich zu asw(V+T)= aswV+ aswT.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 39
<strong>Nachweise</strong> der Gebrauchstauglichkeit<br />
Rissbreitennachweis nach DIN 1045 7/88<br />
Der Nachweis wird für die statisch erforderliche Bewehrung gemäß Abschnitt 17.6.3 geführt,<br />
wenn sich nach Zustand I Betonrandzugspannungen einstellen. Auf der Grundlage der<br />
Rissformel in Heft 400 d.DafStb, S. 163 Gl. 9 wird für eine gewählte Bewehrung der<br />
Grenzdurchmesser ermittelt.<br />
Die zulässige Rissbreite wk ergibt sich nach Heft 400 S.159 entsprechend der Einordnung in<br />
die Umweltbedingungen nach DIN 1045 Tabelle 10. Für Bauteile nach Zeile 1 gilt wk < 0,4<br />
mm, nach Zeile 2 wk< 0,25 mm. Infolge Lastbeanspruchung gilt als Faktor zur<br />
Berücksichtigung von Streuungen K4= 1,7.<br />
Der Rissabstand nach Gl. 5 wird beeinflusst von der Zugspannungsverteilung (Beiwert K3<br />
nach Bild 3a), den Verbundeigenschaften des Betonstahles (k2=0,8 für gerippt, 1,6 für glatt),<br />
dem gesuchten Grenzdurchmesser und dem Bewehrungsgrad in der wirks<strong>am</strong>en Zugzone<br />
hw.<br />
Die mittlere Stahldehnung nach Gl. 6 wird vor allem von den Stahlspannungen Sigs für die<br />
Lastkombination des Rissbreitennachweises im Zustand II und einem Faktor für die<br />
Mitwirkung des Betons zwischen den Rissen bestimmt. Sigs ergibt sich aus den mit der<br />
gewählten Bewehrung ermittelten Dehnungen im Zustand II (siehe Ermittlung der effektiven<br />
Steifigkeit unter Gebrauchslasten ). Der Faktor für die Mitwirkung des Betons zwischen den<br />
Rissen ergibt sich nach Gleichung 10. Dabei gilt infolge angenommener<br />
Dauerlastbeanspruchung ß2= 0,5. Infolge unterschiedlicher Verbundeigenschaften der<br />
Stähle gilt für Rippenstahl ß1= 1,0, für glatten Stahl ß1= 0,5. Bei großen Abstand von<br />
Stahlspannung unter Last zu Stahlspannung unter Riss-Schnittgrößen nähert sich der Faktor<br />
1,0, liegen diese dagegen nahe beieinander nähert sich dieser 0,5.<br />
Verglichen mit Tabelle 14 können sich vor allem im Bereich größerer Bewehrungsgrade<br />
auch größere Grenzdurchmesser ergeben, da die diesen Tabellen zu Grunde liegenden<br />
Vereinfachungen durch Anwendung der genaueren Rissformel entfallen.<br />
Ergibt sich ein nicht realisierbarer Grenzdurchmesser, ist in der Regel die gewählte<br />
Bewehrung zu erhöhen.<br />
Die erforderliche Mindestbewehrung kann im Progr<strong>am</strong>m derart ermittelt werden, dass das<br />
einzugebende Moment für den Rissbreitennachweis dem Rissmoment entspricht und die<br />
Bewehrung so lange variiert wird, bis sich der gewünschte Grenzdurchmesser ergibt.<br />
Dabei ist jedoch zu beachten, dass für ßwN< 35 das Rissmoment zu vergrößern ist und<br />
Sigs < 0,8 ßs einzuhalten ist.<br />
Rissbreitennachweis nach DIN 1045-1<br />
Der Nachweis wird für die statisch erforderliche Bewehrung gemäß Abschnitt 11.2.4 geführt,<br />
wenn sich nach Zustand I Betonrandzugspannungen einstellen. Dabei sind nach Tabelle 18<br />
Schnittkräfte der sich aus der Anforderungsklasse ergebenden Schnittkraftkombination zu<br />
verwenden.<br />
Auf der Grundlage der Rissformel Gl.135 wird für eine gewählte Bewehrung der<br />
Grenzdurchmesser ermittelt. Die Rissbreite ergibt sich aus dem maximalen Rissabstand<br />
srmax und der mittleren Dehnungsdifferenz sm - cm von Beton und Stahl.<br />
Die zulässige Rissbreite wk ergibt sich nach Tabelle 18 entsprechend der<br />
Anforderungsklasse ( siehe Dauerhaftigkeit/Kriechzahl nach DIN 1045-1).<br />
Bei der Rissbildung wird die Zugbeanspruchung des Betons (Resultierende FcR= s As, s<br />
Spannungszuwachs infolge Zustand II) auf den Betonstahl umgelagert.<br />
Die Spannungen im Zustand II werden unter der Annahme einer linearen<br />
Spannungsdehnungslinie des Betons ermittelt mit Ecm nach /14/ H 9-1.<br />
Falls im Dialog Dauerhaftigkeit/Kriechzahl nach DIN 1045-1 nicht deaktiviert, kann die<br />
infolge Kriechverformung erhöhte Stahlspannung berücksichtigt werden (siehe /13/ S.130<br />
ff.).<br />
40 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Bei dicken Bauteilen kommt es zu einer S<strong>am</strong>melrissbildung, d.h., nur ein äußerer Bereich<br />
der Zugzone, die effektiven Zugzone nach Bild 53, kann als wirks<strong>am</strong> angesehen werden<br />
(FcR= fcteff Act,eff).<br />
Der maximale Rissabstand srmax ergibt sich aus der zweifachen für die Kraft FcR<br />
benötigten Eintragungslänge über Verbundspannungen<br />
(FcR= bkUs lsmax mit srmax= 2lsmax).<br />
Mit bk= 1,8 fcteff und Us= 4As/ds ergibt sich nach /6/ unmittelbar die linke Seite von<br />
Gleichung 137 für dicke, die rechte Seite für dünne Bauteile.<br />
Beim Einsatz von glattem Stahl, z.B. bei Gitterträgern nach bauaufsichtlicher Zulassung,<br />
sind reduzierte Verbundspannungen zu berücksichtigen. Entsprechend /35/ ergibt sich ein<br />
Faktor von 0,388.<br />
Die Differenz der mittleren Dehnung von Stahl und Beton sm - cm wird für<br />
Erstrissbildung und abgeschlossene Rissbildung unterschieden.<br />
Bei Erstrissbildung gilt Sigs As 10 bzw.<br />
zentrischer Zug h/d1> 5) berücksichtigt.<br />
Die bei Plattenbalken gegenüber der vollen Plattenbalkenbreite reduzierte Wirkungszone der<br />
Bewehrung (vgl. /18/ S.170) kann berücksichtigt werden<br />
siehe Steuerung Rissbreitennachweis.<br />
Verglichen mit Tabelle 20 können sich durch die genauere Berechnung auch größere<br />
Grenzdurchmesser ergeben, da die der Tabelle zu Grunde liegenden Vereinfachungen<br />
entfallen.<br />
Ergibt sich ein nicht realisierbarer Grenzdurchmesser, ist in der Regel die gewählte<br />
Bewehrung zu erhöhen.<br />
Bei Kreisquerschnitten wird eff = As/Aceff in Anlehnung an /30/ wegen der kontinuierlich<br />
verteilten Bewehrung bezogen auf einen Kreisring mit der Dicke heff ermittelt, allerdings<br />
2<br />
2<br />
genauer mit Aceff , eD bD2heffg j. Bei Kreisringquerschnitten gilt zusätzlich<br />
4<br />
Aceff < = Ac.<br />
Die Ergebnisse stimmen mit denen in /30/ gut überein, sofern man die dortige Annahme von<br />
n = 10 durch Ansatz geringer Kriechzahlen einhält. Für t = ergeben sich infolge der dann<br />
höheren Kriechzahlen allerdings ungünstigere Ergebnisse.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 41
Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite<br />
Mit dem Progr<strong>am</strong>m kann eine Mindestbewehrung nach DIN 1045-1 11.2.2 für Biegezwang<br />
oben und unten ermittelt werden, wenn die entsprechende Option im<br />
Dialog Steuerung Rissbreitennachweis aktiviert wurde.<br />
Für Plattenbalken wird die Mindestbewehrung für Steg und Gurt gesondert ermittelt, wobei<br />
der Steg das über die <strong>Querschnitt</strong>shöhe verlaufende Rechteck umfasst, der Gurt nur die<br />
abliegenden Teile der Platte. Für Steg- und Gurt können differenzierte Stabdurchmesser<br />
berücksichtigt werden.<br />
Wenn für den Rissbreitennachweis keine nutzerdefinierte Zugfestigkeit des Betons<br />
vorgegeben wurde, wird mit fcteff >= 3 N/mm² entsprechend (5) gerechnet.<br />
Bei innerem Zwang darf mit einem Beiwert k < 1,0 gerechnet werden, wobei h die jeweils<br />
kleinere Abmessung des Teilquerschnittes ist.<br />
Der Beiwert kc ergibt sich entsprechend (5) für jeden Teilquerschnitt mit der Spannung im<br />
Schwerpunkt des Teilquerschnittes, wenn der Ges<strong>am</strong>tquerschnitt im Zustand I mit den Riss-<br />
Schnittkräften beansprucht wird.<br />
Nach Fischer (Seminarunterlagen DIN 1045-1 Friedrich+Lochner GmbH) erhält man die<br />
erforderliche Bewehrung nach Substitution von Fs = Fcr = k kc fcteff Act über folgende<br />
Gleichung:<br />
F −04 , ⋅F<br />
,<br />
As = ds ⋅Fcr, eff ⋅<br />
36 , ⋅E ⋅w ⋅f<br />
Siehe / 7 /<br />
cr cr eff<br />
s k ct,eff<br />
Für Kreisquerschnitte ist die Ermittlung von kc mit Gleichung 128 nicht möglich. Statt dessen<br />
sollte hier der Nachweis für das Rissmoment geführt werden, welches beim Nachweis unter<br />
Lastbeanspruchung mit ausgegeben wird. Mcr = (fcteff - N/Ac) Wc mit Wc= /32 D³ für<br />
Kreisquerschnitte.<br />
Dieses darf bei jungem Beton zusätzlich mit dem Faktor fct(t) / fct(t = 28d) abgemindert<br />
werden.<br />
Für t > = 28d und fcteff < 3 N/mm² ist das Rissmoment mit dem Faktor 3/fcteff zu vergrößern.<br />
DIN 1045-1 (2008):<br />
Für Zuggurte in Hohlkästen und Plattenbalken darf kc günstiger ermittelt werden<br />
kc = 0,9 Fcr,Gurt/(Act fcteff) >= 0,5<br />
Fcr: Gurtkraft unter Rissschnittgrößen<br />
Rissbreitennachweis nach ÖNorm B4700<br />
Der Nachweis für Lastbeanspruchung wird gemäß Abschnitt 4.2.3 geführt, wenn sich nach<br />
Zustand I Betonrandzugspannungen einstellen.<br />
Die zulässige Rissbreite wk ergibt sich nach 4.2.1 (2) für <strong>Stahlbeton</strong>bauteile zu 0,3 mm.<br />
Für besondere Anwendungsfälle kann eine Beschränkung der Rissbreite auf 0,15 mm<br />
erforderlich sein.<br />
Nach /32/ ergeben sich die Grenzdurchmesser in den Tabellen 9 und 10 nach EC2 Gl. 4.80<br />
unter folgenden Annahmen:<br />
Der Faktor zur Berücksichtigung von Streuungen wird mit 1,7 angenommen.<br />
42 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Der Rissabstand srm nach EC2 Gl. 4.82 wird beeinflusst von der Zugspannungsverteilung<br />
k2, dem Beiwert für die Verbundeigenschaften des Betonstahles k1, dem gesuchten<br />
Grenzdurchmesser ds und dem Bewehrungsgrad r in der wirks<strong>am</strong>en Zugzone Aceff.<br />
Annahmen nach /32/:<br />
k2 = 0,5<br />
Bei überwiegendem Zug mit Nulllinie unter Rissschnittgrößen außerhalb des<br />
<strong>Querschnitt</strong>es wird nur die Bewehrung eines Zugrandes berücksichtigt, was k2 = 1,0<br />
entspricht.<br />
k1 = 0,8<br />
für gerippten Stahl<br />
an Stelle von ds/r mit r = As/Aceff Verwendung von dsr/(2 t)<br />
mit t = As/Act und dsr = ds 2 2,5 h1/ht<br />
Die bei Plattenbalken gegenüber der vollen Plattenbalkenbreite reduzierte Wirkungszone der<br />
Bewehrung (vgl. /18/ S.170) kann berücksichtigt werden<br />
siehe Steuerung Rissbreitennachweis.<br />
Die mittlere Stahldehnung sm ergibt sich nach EC2 Gl. 4.81. Dabei ist s die<br />
Stahlspannung im Zustand II, ermittelt unter Ansatz einer linearen Spannungsdehnungslinie<br />
des Betons für die maßgebende Lastkombination (<strong>Stahlbeton</strong>bauteile: quasi-ständige<br />
Lastkombination).<br />
Der Faktor (1 - 1 2 (sR / s) 2 ) berücksichtigt die Mitwirkung des Betons zwischen den<br />
Rissen. Der Beiwert 1 zur Berücksichtigung der Verbundeigenschaften für Rippenstahl ist<br />
1,0, der Beiwert 2 für Dauerlast ist 0,5.<br />
Nach /32/ ergibt sich sR = 0,5 fcteff/t, mit fcteff = 2,5 N/mm² unabhängig vom Beton ist<br />
sR = 1,25/t,<br />
außerdem gilt ((1 - 1 2 (sR / s) 2 ) >= 0,5.<br />
Der so ermittelte Durchmesser dsr ist nach den Gleichung 65, 66, 67 in den<br />
Grenzdurchmesser dsg umzurechnen.<br />
Verglichen mit EC2 Gl. 4.80 können sich bei Biegung oder Biegung mit Längszugkraft und<br />
k2 = 0,5 günstigere Grenzdurchmesser ergeben.<br />
Ergibt sich ein nicht realisierbarer Grenzdurchmesser, ist in der Regel die gewählte<br />
Bewehrung zu erhöhen.<br />
Risseverteilende Bewehrung bei überwiegender Zwangsbeanspruchung<br />
Mit dem Progr<strong>am</strong>m kann eine risseverteilende Bewehrung bei überwiegender<br />
Zwangsbeanspruchung (Mindestbewehrung zur Rissbreitenbegrenzung) nach 4.2.2 für<br />
Biegezwang oben und unten ermittelt werden, wenn die entsprechende Option im Dialog<br />
Steuerung Rissbreitennachweis aktiviert wurde.<br />
Für einen gewählten Durchmesser dsg ergibt sich unter Beachtung von Gleichung 65 dsr<br />
und nach Tabelle 8a bzw. 8b und Gleichung 64 die erforderliche Bewehrung.<br />
Für Plattenbalken mit ht > hf wird nach 4.2.2. (8) die Mindestbewehrung für Steg und Gurt<br />
gesondert ermittelt, wobei der Steg das über die <strong>Querschnitt</strong>shöhe verlaufende Rechteck<br />
umfasst, der Gurt nur die abliegenden Teile der Platte. Die Gurtbewehrung wird in Erwartung<br />
von Trennrissen ermittelt (kht nach Gl. 67, t= 2. tr), die ausgewiesene Bewehrung ist auf<br />
beide Gurtoberflächen zu verteilen.<br />
Für Betone > B30 ist nach 4.2.2 (4) dsr= dsg*fckw/30 zu berücksichtigen.<br />
Bei innerem Zwang darf die erforderliche Bewehrung nach 4.2.2. (5) mit einem Beiwert<br />
k < 1,0 abgemindert werden, wobei h die jeweils kleinere Abmessung des Teilquerschnittes<br />
ist.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 43
Rissbreitennachweis nach EC2 (Italien)<br />
Der Nachweis wird für die statisch erforderliche Bewehrung gemäß Abschnitt 4.4.2 geführt,<br />
wenn sich nach Zustand I Betonrandzugspannungen einstellen. Auf der Grundlage der<br />
Rissformel Gl. 4.80 wird für eine gewählte Bewehrung der Grenzdurchmesser ermittelt.<br />
Die zulässige Rissbreite wk ergibt sich nach 4.4.2.1 (6) für <strong>Stahlbeton</strong>bauteile zu 0,3 mm,<br />
für besondere Anwendungsfälle kann eine weitergehende Beschränkung der Rissbreiten<br />
erforderlich sein. Vom Progr<strong>am</strong>m werden in Anlehnung an DAfStb Heft 425 0,2 mm bzw.<br />
0,15 mm angeboten.<br />
Der Faktor zur Berücksichtigung von Streuungen wird nach 4.4.1.2 (2) für<br />
Lastbeanspruchung mit 1,7 angenommen.<br />
Der Rissabstand srm nach Gl. 4.82 wird beeinflusst von der Zugspannungsverteilung<br />
(Beiwert k2 nach /16/ Bild 10.4), den Verbundeigenschaften des Betonstahles (k1 = 0,8 für<br />
gerippten Stahl), dem gesuchten Grenzdurchmesser und dem Bewehrungsgrad r in der<br />
wirks<strong>am</strong>en Zugzone Aceff. Die Höhe der effektiven Zugzone heff ergibt sich nach (3) und<br />
Bild 4.33 mit 2,5 d1 < (h-x)/3 mit d1 = Randabstand der Zugbewehrung und<br />
x = Druckzonenhöhe im Zustand II. Die bei Plattenbalken gegenüber der vollen<br />
Plattenbalkenbreite reduzierte Wirkungszone der Bewehrung (vgl. /18/ S.170) kann<br />
berücksichtigt werden siehe Steuerung Rissbreitennachweis.<br />
Die mittlere Stahldehnung sm ergibt sich nach Gl. 4.81. Dabei ist s die Stahlspannung<br />
im Zustand II, ermittelt unter Ansatz einer linearen Spannungsdehnungslinie des Betons für<br />
die maßgebende Lastkombination (<strong>Stahlbeton</strong>bauteile: quasi-ständige Lastkombination).<br />
Der Faktor (1-1/2 (sR /s) 2) berücksichtigt die Mitwirkung des Betons zwischen den<br />
Rissen. Der Beiwert 1 zur Berücksichtigung der Verbundeigenschaften für Rippenstahl ist<br />
1,0, der Beiwert 2 für Dauerlast ist 0,5.<br />
Bei großem Abstand von Stahlspannung unter Last s zu Stahlspannung unter<br />
Rissschnittgrößen sR nähert sich der Faktor 1,0. Liegen diese dagegen nahe beieinander,<br />
nähert sich der Faktor 0,5. Nach /17/ Gl. 10.13 gilt außerdem 1/2 (sR /s) 2 = 3 N/mm² entsprechend (3) gerechnet.<br />
Bei innerem Zwang darf mit einem Beiwert k < 1,0 gerechnet werden, wobei h die jeweils<br />
kleinere Abmessung des Teilquerschnittes ist.<br />
Der Beiwert zur Berücksichtigung der Spannungsverteilung kc=0,4 (1+ c/(k1 fcteff)) ergibt<br />
sich in Analogie zu DIN 1045-1 11.2.2. Gl. 128 und wird für jeden Teilquerschnitt getrennt<br />
ermittelt. Dabei ist c die Spannung im Schwerpunkt des Teilquerschnittes, wenn der<br />
Ges<strong>am</strong>tquerschnitt im Zustand I mit den Rissschnittkräften beansprucht wird.<br />
Für Zugnormalkraft ist k1 = 2/3,<br />
für Drucknormalkraft gilt k1 = 1,5 (h < 1 m) bzw. k1 = 1,5 h (h >= 1m).<br />
Nach /17/ ergibt sich der normierte Durchmesser aus dem gewählten Durchmesser Ds zu<br />
Ds* = Ds/f mit f = fctm/2,5 h/(10 (h-d)) >= fctm/2,5.<br />
44 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Für Ds* wird in Tabelle 4.11 (zul. wk = 0,3 mm), /17/ Tab.10.1 (zul. wk = 0,15 und 0,2 mm)<br />
die Stahlspannung abgelesen, mit der die zulässige Rissbreite noch eingehalten ist.<br />
Außerdem darf die Stahlspannung die Fließgrenze fyk nicht übersteigen.<br />
Nach Gl.78 ergibt sich die erforderliche Mindestbewehrung As = k kc fcteff Act/s.<br />
Rissbreitennachweis nach EN 1992 1-1<br />
Auf der Grundlage der Rissformel Gl. 7.8 wird für eine äußere Belastung entsprechend der<br />
maßgebenden Einwirkungskombination und für eine gewählte Bewehrung der maximale<br />
Grenzdurchmesser ermittelt, für den die zulässige Rissbreite eingehalten ist.<br />
wk = sr,max * (sm- cm)<br />
Maßgebende Einwirkungskombination und zulässige Rissbreite nach Tab. 7.1 (NDP)<br />
<strong>Stahlbeton</strong>bauteile ab Expositionsklasse XC2 sind in den meisten betrachteten NA’s<br />
übereinstimmend für eine zulässige Rissbreite von 0,3 mm nachzuweisen.<br />
Der Nachweis für XC1 erfolgt aus ästhetischen Gründen für eine Rissbreite von 0,4 mm<br />
(Ausnahme GB: 0,3 mm)<br />
Maßgebende Lastkombination ist die quasi- ständige Lastkombination (Qk).<br />
Wesentlich davon abweichende Anforderungen gelten in Italien.<br />
Anforderungen an <strong>Stahlbeton</strong>bauteile nach Tab.7.1<br />
X0, XC1 XC2/XC3/XC4 XS1-3, XD1-3 Bemerkung<br />
EN 0,4 + Qk 0,3 + Qk 0,3 + Qk<br />
D =EN =EN =EN<br />
GB 0,3 + Qk =EN =EN<br />
A =EN =EN =EN<br />
I AO<br />
AA<br />
AM<br />
Gewöhnlich=AO<br />
0,3 + Qk 0,2 + Qk<br />
0,2 + Qk<br />
X0,XC1-3,XF1<br />
0,4 + Hk 0,3 + Hk<br />
0,2 + Hk<br />
Aggressiv==AA<br />
XC4, XD1, XS1,<br />
XF2-3, XA1-2<br />
Sehr aggressiv=AM<br />
XD2-3,XS2-3, XA3,<br />
XF4<br />
NA_B EI<br />
0,4 + Qk<br />
EE1,EE2, EE3<br />
0,3 + Qk<br />
NA_NL =EN<br />
=EN =EN<br />
NA_CZ =EN =EN =EN<br />
EE4, ES1, 2, 3, 4<br />
0,3 + Qk<br />
Zuordnung erfolgt über<br />
Milieuklassen nach<br />
NBN B 15-001<br />
NA_NL: bei einem gewählten Bewehrungsabstand c > cnom besteht die Möglichkeit der<br />
Abminderung der zulässigen Rissbreite mit dem Faktor kx= c/cnom (1
Wegen der höheren Korrosionsempfindlichkeit der Spannstähle werden für<br />
Spannbetonbauteile höhere Anforderungen hinsichtlich der nachzuweisenden<br />
Lastkombination (seltene (Sk), häufige (Hk)) und der zulässigen Rissbreite gestellt, ggf. ist<br />
ein Nachweis der Dekompression (Dek.) gefordert.<br />
Dies ist in den nationalen Anhängen unterschiedlich geregelt.<br />
Spannbeton im Verbund:<br />
X0, XC1 XC2/XC4 XS1-3, XD1-3<br />
EN 0,2 + Hk 0,2+ Hk<br />
Dek. Qk<br />
Dek. Hk<br />
NA_D =EN =EN<br />
NA_GB =EN =EN =EN<br />
nachträglicher Verbund:<br />
0,2+ Hk und Dek. Qk<br />
Sofortiger Verbund<br />
0,2 + Sk und Dek. Hk<br />
NA_A =EN =EN nachträglicher Verbund:<br />
0,2+ Hk und Dek. Qk<br />
Sofortiger Verbund<br />
0,2 + Sk und Dek. Hk<br />
NA_I AO<br />
0,3 + Qk<br />
0,2 + Hk<br />
AA<br />
0,2 + Hk<br />
Dek.+ Qk<br />
AM<br />
Dek. + Qk<br />
Sigt + Sk<br />
NA_NL =EN =EN =EN<br />
NA_B EI<br />
EE1,EE2, EE3 EE4, ES1, 2, 3, 4<br />
0,2 + Hk 0,2+ Hk<br />
Dek. Qk<br />
Dek. Hk<br />
NA_CZ =EN =EN =EN<br />
Die Rissbreite ergibt sich aus dem maximalen Rissabstand srmax und der mittleren<br />
Dehnungsdifferenz sm - cm von Beton und Stahl.<br />
sm- cm: mittlere Dehnungsdifferenz zwischen Stahl und Beton (Gl.7.9)<br />
ε − ε =<br />
sm cm<br />
σ<br />
ct,eff<br />
k αρ e peff<br />
ρpeff<br />
σ<br />
f<br />
− 1+<br />
,<br />
,<br />
≥ 06 ,<br />
E E<br />
s t<br />
d i<br />
s<br />
kt : 0,6 kurzzeitige Lastwirkung (im Progr<strong>am</strong>m nicht berücksichtigt)<br />
0,4 langfristige Lastwirkung<br />
s : Stahlspannung im Zustand II<br />
Ermittlung mit Eceff = Ecm/(1 + (t=))<br />
Gewöhnlich=AO<br />
X0,XC1-3,XF1<br />
Aggressiv==AA<br />
XC4, XD1, XS1,<br />
XF2-3, XA1-2<br />
Sehr aggressiv=AM<br />
XD2-3,XS2-3, XA3, XF4<br />
Zuordnung erfolgt über<br />
Milieuklassen nach<br />
NBN B 15-001<br />
46 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung<br />
s<br />
s
e = Es / Eceff<br />
eff : Bewehrungsgrad in der effektiven Zugzone<br />
eff = (As+ Ap * 1 2 ) / Aceff<br />
As: Betonstahlfläche innerhalb Aceff<br />
Ap: Spannstahlfläche innerhalb Aceff<br />
: Faktor für Verbundeigenschaften Spannstahl<br />
Aceff : Fläche der effektiven Zugzone<br />
Aceff = heff beff<br />
heff 2,5 D1 < (h-X0II)/2<br />
beff<br />
X0II: Druckzonenhöhe im Zustand II<br />
falls keine Bewehrung mit Abstand < heff<br />
vorhanden gilt heff = (h-X0I)/2<br />
wirks<strong>am</strong>e Zugzonenbreite bei Plattenbalken<br />
NA_D:<br />
nach /5/ S.191 entsprechend der zulässigen Auslagerungsbreite der<br />
Zugbewehrung<br />
beff
Der Grenzdurchmesser ergibt sich durch Umstellung der Rissformel nach .<br />
Verglichen mit Tabelle 7.2 können sich günstigere (größere) Grenzdurchmesser ergeben, da<br />
die der Tabelle zu Grunde liegenden Vereinfachungen entfallen.<br />
Ergibt sich ein nicht realisierbarer Grenzdurchmesser, ist in der Regel die gewählte<br />
Bewehrung zu erhöhen.<br />
Mindestbewehrung infolge Zwang:<br />
Mit dem Progr<strong>am</strong>m kann eine Mindestbewehrung nach 7.3.2 für Biegezwang oben und<br />
unten ermittelt werden, wenn die entsprechende Option im Dialog Steuerung<br />
Rissbreitennachweis aktiviert wurde.<br />
Für Plattenbalken wird die Mindestbewehrung für Steg und Gurt gesondert ermittelt, wobei<br />
der Steg das über die <strong>Querschnitt</strong>shöhe verlaufende Rechteck umfasst, der Gurt nur die<br />
abliegenden Teile der Platte. Für Steg- und Gurt können differenzierte Stabdurchmesser<br />
berücksichtigt werden.<br />
As,min s = kc k fct,eff Act (Gl.7.1)<br />
k Beiwert bei nichtlinear verteilten Eigenspannungen<br />
1,0 (h = 800 mm)<br />
h: Steghöhe bzw. Gurtbreite<br />
NA_D: kleinerer Wert des Teilquerschnittes<br />
bei inneren Zwang gilt k 0,8<br />
Zugfestigkeit, fctm (t = 2,9 N/mm 2 wenn t >= 28 d<br />
kc Beiwert zur Spannungsverteilung<br />
kc = 0,4 ( 1 - c / (k1 fct,eff h/h’))<br />
c: Betonspannung (Zustand I) unter Rissschnittkräften<br />
im Schwerpunkt des Teilquerschnittes<br />
Gurte Hohlkasten, T-<strong>Querschnitt</strong>e, für Rissschnittkräfte vollst. unter Zug<br />
kc = 0,9 Fcr / (Act fct,eff) >= 0,5<br />
Fcr: Zugkraft im Gurt unter Rissschnittkräften (Zustand I)<br />
s: Tab. 7.2N mit Ds1, Herleitung siehe /54/ S.7-6<br />
Ds1 = Ds fct0 / fct,eff 2 (h-d)/ (kc hcr)<br />
NA_D, NA_A:<br />
Mit Fs = Fcr = k ◊kc◊fcteff ◊ Act lässt sich mit Hilfe der im Kapitel „Nachweis der Rissbreite<br />
nach DIN 1045-1“ behandelten Formeln (1.3) (Fcr < Fcre=Aceff * fcteff) bzw. (2.3)<br />
(Fcr > Fcre) die erforderliche Mindestbewehrung ermitteln.<br />
As =<br />
As =<br />
( )<br />
ds ◊ 1-bt◊Fs◊Fs 3.6 ◊Es◊wk◊fcteff (1.3)<br />
( )<br />
ds ◊Fcre ◊ Fs -bt◊Fcre 3.6 ◊Es◊wk◊fcteff (2.3)<br />
48 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Spannungsnachweis nach DIN 1045-1<br />
Nach 11.1. sind Spannungsnachweise erforderlich für vorgespannte Bauwerke, bei<br />
Schnittkraftumlagerungen größer 15% und Tragwerken, die nicht dem üblichen Hochbau<br />
zugeordnet werden können.<br />
Es wird der Dehnungszustand gesucht, wo zwischen äußeren Schnittkräften der jeweiligen<br />
Lastkombination und inneren Schnittkräften (mit gewählter Bewehrung,<br />
Spannungsdehnungslinie Stahl mit charakteristischen Werten und linearer<br />
Spannungsdehnungslinie des Betons nur in der Druckzone mit Ecm nach /14/ H 9-1) ein<br />
Gleichgewicht herrscht. Aus den Dehnungen ergeben sich entsprechend den<br />
Spannungsdehnungslinien die Spannungen.<br />
Die Betonspannungen unter der seltenen Lastkombination sollten auf 0,6 fck begrenzt<br />
werden. Da Kriechumlagerungen zu einer Abnahme der Betonspannungen führen, werden<br />
sie nicht berücksichtigt.<br />
Die Stahlspannungen sind unter der seltenen Lastkombination auf 0,8 fyk zu begrenzen.<br />
Da Kriechumlagerungen zu einer Erhöhung der Stahlspannungen führen, werden sie, sofern<br />
dies unter Dauerhaftigkeit/Kriechzahl nach DIN 1045-1 nicht deaktiviert wurde,<br />
berücksichtigt.<br />
Spannungsermittlung nach ÖNorm B4700<br />
Für den Nachweis der Gebrauchstauglichkeit ist ein Spannungsnachweis nicht gefordert.<br />
Bei Eingabe von entsprechenden Schnittkräften werden jedoch Spannungen wie folgt<br />
ermittelt:<br />
Betonspannungen für die seltene und quasi-ständige Lastkombination.<br />
Stahlspannungen für die seltene Lastkombination.<br />
Es wird der Dehnungszustand gesucht, wo zwischen äußeren Schnittkräften der<br />
jeweiligen Lastkombination und inneren Schnittkräften (mit gewählter Bewehrung,<br />
Spannungsdehnungslinie Stahl mit charakteristischen Werten und linearer<br />
Spannungsdehnungslinie des Betons nur in der Druckzone und mit Ecm nach Tabelle 4)<br />
ein Gleichgewicht herrscht. Aus den Dehnungen ergeben sich entsprechend den<br />
Spannungsdehnungslinien die Spannungen.<br />
Da Kriechumlagerungen zu einer Abnahme der Betonspannungen führen, werden sie bei der<br />
Ermittlung der Betonspannungen nicht berücksichtigt.<br />
Da Kriechumlagerungen zu einer Erhöhung der Stahlspannungen führen, werden sie, sofern<br />
dies unter Dauerhaftigkeit/Kriechzahl nicht deaktiviert wurde, bei der Ermittlung der<br />
Stahlspannungen berücksichtigt.<br />
Spannungsnachweis nach EC2 (Italien)<br />
Nach 4.4.1.2 sind Spannungsnachweise nicht erforderlich bei<br />
- Schnittgrößenumlagerungen < 30%<br />
- baulicher Durchbildung nach Abschnitt 5<br />
- Einhaltung der Mindestbewehrung nach 4.4.2.2<br />
Es wird der Dehnungszustand gesucht, wo zwischen äußeren Schnittkräften der jeweiligen<br />
Lastkombination und inneren Schnittkräften (mit gewählter Bewehrung,<br />
Spannungsdehnungslinie Stahl mit charakteristischen Werten und linearer<br />
Spannungsdehnungslinie des Betons nur in der Druckzone und mit Ecm nach Gl. 3.5) ein<br />
Gleichgewicht herrscht. Aus den Dehnungen ergeben sich entsprechend den<br />
Spannungsdehnungslinien die Spannungen.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 49
Die Betonspannungen unter der seltenen Lastkombination sollten nach /19/ wie folgt<br />
begrenzt werden:<br />
Umweltklassen 1 und 2: c < 0,6 fck<br />
Umweltklassen 3 und 4: c < 0,5 fck<br />
Die Betonspannungen unter der quasi-ständigen Lastkombination sollten wie folgt begrenzt<br />
werden:<br />
Umweltklassen 1 und 2: c < 0,45 fck<br />
Umweltklassen 3 und 4: c < 0,4 fck<br />
Da Kriechumlagerungen zu einer Abnahme der Betonspannungen führen, werden sie für<br />
den Nachweis der Betonspannungen nicht berücksichtigt (Ec = Ecm).<br />
Die Stahlspannungen sind unter der seltenen Lastkombination auf 0,7 fyk zu begrenzen.<br />
Da Kriechumlagerungen zu einer Erhöhung der Stahlspannungen führen, werden sie<br />
berücksichtigt. Dies geschieht durch eine Abminderung des E-Moduls von Beton auf den<br />
Wert Ecm = Es/15.<br />
Spannungsnachweis nach EN 1992 1-1<br />
Beton, seltene Kombination<br />
c < k1 fck<br />
Ziel ist die Verhinderung der Zerstörung des Betongefüges. Alternativ ist dies auch durch<br />
Erhöhung der Betondeckung oder Umschließung der Druckzone mit Bewehrung möglich.<br />
Beton, quasi- ständige Kombination<br />
c < k2 fck<br />
Grenzwert, bei dessen Überschreitung nicht mehr von einem linearen Kriechen<br />
ausgegangen werden kann. Ggf. ist eine erhöhte Kriechzahl nach Gl. 3.7 zu berücksichtigen.<br />
Betonstahl seltene Kombination<br />
s < k3 fyk<br />
Während der Nachweis der Rissbreite für <strong>Stahlbeton</strong> unter der quasi - ständigen<br />
Kombination geführt wird, soll auch unter der seltenen Kombination ein Fließen der<br />
Bewehrung verhindert werden.<br />
bei Zwang: s < k4 fyk<br />
k1 k2 k3 k4 Bemerkung<br />
EN 0.6 0.45 0.8 1.0 k1: Bei Expositionsklassen XD, XS oder<br />
XF empfohlen.<br />
NA_D =EN =EN =EN =EN k1: kann bei nicht vorgespannten Bauteilen<br />
im üblichen Hochbau entfallen, wenn der<br />
Grad der Umlagerung < 15 % beträgt.<br />
NA_GB =EN =EN =EN =EN<br />
NA_A =EN =EN =EN =EN<br />
NA_I =EN =EN =EN =EN k1: 20 % reduziert, wenn h
Ermittlung der vorhandenen Spannungen<br />
Die Ermittlung der Stahlspannungen ist nach /11/ mit einem abgeminderten E- Modul<br />
Eceff = Ecm/(1+(t0, )) durchzuführen.<br />
D<strong>am</strong>it wird das Langzeitverhalten des Betons berücksichtigt, der sich durch Kriechen, d.h.<br />
durch Umlagerung auf den Betonstahl, einer Mitwirkung an der Aufnahme der<br />
Beanspruchung zu entziehen sucht.<br />
Nach /11/ ist dies bei kompakten <strong>Querschnitt</strong>en häufig vernachlässigbar, bei Plattenbalken<br />
aber ergeben sich um 5 % höhere Stahlspannungen gegenüber einer Berechnung ohne<br />
Berücksichtigung der Kriechzahl. Ein entsprechender Hinweis wie in ENV 1992 1-1,<br />
Abschnitt 4.4.1.2.(3) fehlt jedoch in EN 1992 1-1.<br />
Für die Ermittlung der Betonspannungen sind dementsprechend frühe Zeitpunkte<br />
maßgebend, d.h. hier ist = 0.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 51
Außergewöhnliche Bemessungssituation Brand<br />
Grundlagen<br />
Nach MLTB 9/2007 darf der Brandschutznachweis auch nach einem vereinfachten<br />
Rechenverfahren nach DIN ENV 1992 1-2:1997 geführt werden.<br />
Zwischenzeitlich wurde bereits der neue Eurocode DIN EN 1992 1-2:2006(/42/) und ein<br />
Entwurf zum NA (/44/) veröffentlicht.<br />
Aktuelle Veröffentlichungen beziehen sich auf den neuen Eurocode, so auch die Vorträge<br />
von Dr. Müller beim Seminar der bayerischen Ingenieurk<strong>am</strong>mern 2007, die Vorträge von Dr.<br />
Richter zum heißen Modellstützenverfahren beim 12. Münchener Massivbauseminar 2008<br />
und der Artikel von Prof. Quast und Dr. Richter in „Beton- und <strong>Stahlbeton</strong>bau 2/2008“ (/41/).<br />
In letzterem Artikel wurde festgestellt, dass bei Anwendung des vereinfachten Verfahrens<br />
nach EN 1992 1-2 Anhang B.3 Ergebnisse erzielt werden, die nur wenig von den<br />
Ergebnissen nach dem allgemeinen Rechenverfahren abweichen. Außerdem wurde dort<br />
festgestellt, dass dies beim Verfahren nach Anhang B.2 (Zonenmethode) nicht der Fall ist.<br />
Auf diesem vereinfachten Verfahren B.3 beruht auch die Heißbemessung und<br />
Steifigkeitsermittlung in diesem Progr<strong>am</strong>m. Entsprechend der Empfehlung in /41/ werden<br />
dabei auch die thermischen Dehnungen berücksichtigt.<br />
In der ersten Progr<strong>am</strong>mversion werden lediglich <strong>Nachweise</strong> für Rechteck- und<br />
Kreisquerschnitte für 4-seitigen Brandangriff möglich sein, was uns erlaubt, zunächst auf<br />
eine thermische Analyse zu verzichten und stattdessen die Temperaturprofile nach Anhang<br />
A des Eurocodes zu verwenden.<br />
Da die genaue Lage der Stähle von entscheidender Bedeutung für das Ergebnis ist, muss<br />
das Zusatzmodul „Polygonale Bemessung B2-Poly“ vorhanden sein. Die <strong>Nachweise</strong> im<br />
Brandfall erfolgen mit den <strong>Querschnitt</strong>stypen „Rechteck und allgemeine Punktbewehrung“<br />
sowie „Kreis und allgemeine Punktbewehrung“<br />
Temperaturprofile<br />
Die Temperaturprofile in /42/ Anhang A wurden unter folgenden Annahmen erzeugt:<br />
Vierseitiger Brandangriff nach Einheitstemperaturzeitkurve ETK<br />
Spezifische Wärme nach 3.3.2<br />
Feuchte 1,5 %<br />
Thermische Leitfähigkeit c nach 3.3.3 mit unterem Grenzwert<br />
Konvektiver Wärmeübergangskoeffizient c = 25 W/(m 2 K)<br />
Kreisquerschnitt D = 300 mm<br />
Quadratischer <strong>Querschnitt</strong> h = 300 mm<br />
Feuerwiderstand R30, 60, 90, 120<br />
Bei abweichenden <strong>Querschnitt</strong>sabmessungen gilt die Annahme gleicher Abstände der<br />
Temperatur- Isolinien vom äußeren Rand. Das bedeutet, dass die Temperaturen bei<br />
größeren <strong>Querschnitt</strong>en (h > 30 cm) etwas höher sind, d.h. auf der sicheren Seite liegen.<br />
Für kleinere <strong>Querschnitt</strong>e (h < 30 cm) sind die Temperaturen etwas zu gering, zunehmend je<br />
kleiner der <strong>Querschnitt</strong> und je höher der Feuerwiderstand.<br />
Deshalb empfehlen wir den Nachweis mit einem Temperaturzuschlag von 20 - 40 Grad zu<br />
führen.<br />
Für einen Feuerwiderstand R180 sind in Anhang A keine Temperaturprofile angegeben. Bei<br />
Rechteckquerschnitten werden Temperaturprofile nach CEB Bulletin 145 (/45/) mit auf der<br />
sicheren Seite liegenden Temperaturen verwendet.<br />
Da entsprechende Temperaturprofile für Kreisquerschnitte bisher in keiner uns bekannten<br />
Literatur veröffentlicht wurden, beruhen diese auf eigenen FEM- Berechnungen.<br />
52 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Äußere Schnittkräfte<br />
Es sind Schnittkräfte der Kombination für die außergewöhnliche Bemessungssituation Brand<br />
zu verwenden.<br />
Innere Schnittkräfte<br />
Zur Ermittlung der inneren Schnittkräfte des Betons wird der Betonquerschnitt in Elemente<br />
mit der Kantenlänge 1 cm aufgeteilt. Die inneren Schnittkräfte des Elementes ergeben sich<br />
mit den der mittleren Elementtemperatur entsprechenden Spannungsdehnungslinien nach<br />
/42 / Bild 3.1 und Tabelle 3.1. Dabei können ggf. kalksteinhaltige Zuschläge berücksichtigt<br />
werden. Die thermische Dehnung ergibt sich entsprechend Bild 3.5.<br />
Für hochfeste Betone werden nach Empfehlung in /41/ Spannungsdehnungslinien aus /43/<br />
Tabelle 8 verwendet. Die thermischen Dehnungen ergeben sich nach /43/ Bild 37. Bei<br />
Anwendung für hochfesten Beton bedarf es z.Zt. noch einer vorherigen Abstimmung mit der<br />
Bauaufsicht.<br />
Die inneren Schnittkräfte des Betonstahles ergeben sich entsprechend der Temperatur in<br />
den Bewehrungspunkten nach /42/ Bild 3.3 und Tabelle 3.2. Dabei kann ggf. das günstigere<br />
Verhalten von warmgewalztem Stahl berücksichtigt werden. Nach /44/ bedarf Stahl der<br />
Klasse X einer experimentellen Absicherung und wird z.Zt. nicht berücksichtigt. Die<br />
thermische Dehnung ergibt sich entsprechend /42/ Bild 3.<br />
Die spannungserzeugende Dehnung in einem <strong>Querschnitt</strong>spunkt<br />
ergibt sich aus der thermischen Dehnung th entsprechend der dort<br />
vorhandenen Temperatur und der Biegedehnung b an diesem Punkt zu<br />
= b - th.<br />
Für den Beton ergibt sich d<strong>am</strong>it ein typisches Tragverhalten, bei dem<br />
sich ein schmaler äußerer Ring aufgrund der bei hohen Temperaturen stark abgeminderten<br />
Spannungsdehnungslinien und ein innerer Bereich mit > 0 (Zug) der Mitwirkung<br />
entziehen.<br />
Bei den inneren Schnittkräften von Betonstahl zeigt<br />
sich ein sehr sensibles Verhalten bezüglich der Lage<br />
des Bewehrungspunktes – schon eine Lageänderung<br />
von 1 cm kann eine Änderung der Stahlspannung in<br />
Größenordnungen bewirken.<br />
Bemessung<br />
Es wird iterativ der Dehnungszustand (Biegeebene)<br />
gesucht, bei dem innere und äußere Schnittkräfte im<br />
Gleichgewicht stehen.<br />
Die inneren Schnittkräfte des Stahles werden<br />
zunächst für eine noch unbekannte<br />
Bewehrungsfläche unter der Annahme einer<br />
gleichmäßigen Wichtung der eingegebenen<br />
Bewehrungspunkte ermittelt.<br />
Die Dehnungsebene wird zwischen den definierten<br />
Bruchdehnungen variiert. Die erforderliche<br />
Bewehrungsmenge ergibt sich direkt aus dem<br />
gefundenen Dehnungszustand.<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 53<br />
1,00 o/oo<br />
500 Grad Isotherme<br />
Betonstahlspannungen<br />
0 N/mm2 |Max|=359,8 N/mm2<br />
Betonspannungen<br />
0 N/mm2 Max=-12,0 N/mm2<br />
4<br />
10<br />
Mz=460,0 Mz=460,0 kNm<br />
11 12<br />
Nx=-857,0 kN<br />
8<br />
60<br />
6<br />
1 5<br />
2<br />
3<br />
9<br />
7<br />
6,15 o/oo<br />
60
Ermittlung der effektiven Steifigkeit<br />
Es wird iterativ der Dehnungszustand (Biegeebene) gesucht, bei dem innere und äußere<br />
Schnittkräfte im Gleichgewicht stehen.<br />
Die inneren Schnittkräfte des Stahles werden für eine gewählte auch punktweise<br />
differenzierte Bewehrung ermittelt.<br />
Die effektive Steifigkeit ergibt sich aus dem gefundenen Dehnungszustand zu<br />
effEIz= Mz h/(1 - 2) und effEIy= My h/(1 - 3), wobei 1, 2, 3 die Eckdehnungen <strong>am</strong> den<br />
<strong>Querschnitt</strong> umschließenden Rechteck sind, die die Biegeebene beschreiben.<br />
54 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Literatur<br />
/ 1 / Leonhardt, Vorlesungen für den Massivbau Teil I<br />
/ 2 / Linse Thielen, „Grundlagen der Biegebemessung der DIN 1045 aufbereitet für den<br />
Gebrauch an Rechenanlagen", Beton- und <strong>Stahlbeton</strong> 9/72, S.199 ff.<br />
/ 3 / König, Grimm, „Hochleistungsbeton", Betonkalender 1996, Teil II, S.441 ff.<br />
/ 4 / Neubauer: „Bemessung und Spannungsnachweis für den kreisförmigen<br />
<strong>Stahlbeton</strong>querschnitt", Die Bautechnik 5/96, S. 168 ff.<br />
/ 5 / Zilch, Rogge: „Bemessung der Stahl- und Spannbetonbauteile nach DIN 1045-1",<br />
Betonkalender 2002, Teil I.<br />
/ 6 / Fischer: "Begrenzung der Rissbreite und Mindestbewehrung", Seminar DIN 1045-1,<br />
S.7<br />
/ 7 / Tue, Pierson: "Ermittlung der Rißbreite und Nachweiskonzept nach DIN 1045-1",<br />
Beton- und <strong>Stahlbeton</strong> 5/2001, S.365 ff.<br />
/ 8 / Reineck: "Hintergründe zur Querkraftbemessung in DIN 1045-1",<br />
Bauingenieur 2001, S.168 ff.<br />
/ 9 / Beispiele zur Bemessung nach DIN 1045-1, Band 1 Hochbau<br />
Deutscher Betonverein, Ernst & Sohn<br />
/ 10 / Schmitz, Goris: Bemessungstafeln nach DIN 1045-1, Werner Verlag<br />
/ 11 / Fritze, <strong>Stahlbeton</strong>bemessungstabellen auf Basis der ÖNORM B4700<br />
/ 12 / Valentin/Kidery: <strong>Stahlbeton</strong>bau, MANZ Verlag 2001<br />
/ 13 / Curbach/Zilch, "Einführung in DIN 1045-1" Ernst und Sohn 2001<br />
/ 14 / Deutscher Ausschuss für <strong>Stahlbeton</strong> Heft 525, Beuth 2003 inklusive Berichtigung 5-<br />
2005<br />
/ 15 / Grasser: „Bemessung von Stahl- und Spannbetonbauteilen"<br />
Betonkalender 1995, Teil 1<br />
/ 16 / EC2, italienische Fassung vom Dezember 1991<br />
/ 17 / Deutscher Ausschuss für <strong>Stahlbeton</strong> Heft 425, Beuth 1992<br />
/ 18 / Deutscher Ausschuss für <strong>Stahlbeton</strong> Heft 400, Beuth 1989<br />
/ 19 / Nationales Anwendungsdokument Italien zum EC2,<br />
in Gazzetta Ufficiale 2/1996<br />
/ 20 / Mosley, Bungey, Hulse: „Reinforced Concrete Design", Palgrave, Fifth edition 1999<br />
/ 21 / FI-Norm E-4539, Filigran Elementdecke, Querkraftnachweis nach DIN 1045-1<br />
/ 22 / Krüger/Mertzsch, "Beitrag zur Verformungsberechnung von <strong>Stahlbeton</strong>bauten"<br />
Beton- und <strong>Stahlbeton</strong> 10/1998, S.300 ff.<br />
/ 23 / Beispiele zur Bemessung nach DIN 1045-1, Band 2 Ingenieurbau<br />
Deutscher Betonverein, Ernst & Sohn<br />
/ 24 / Deutscher Ausschuss für <strong>Stahlbeton</strong> Heft 415, Beuth 1990<br />
/ 25 / Fingerloos, Deutscher Betonverein, „Anwendung der neuen DIN 1045-1 mit aktueller<br />
Bemessungssoftware"<br />
/ 26 / Kommentierte Kurzfassung DIN 1045, 2. überarbeitete Auflage, Beuth 2005<br />
/ 27 / Auslegung zur DIN 1045-1 des NABau vom 12.3.2005<br />
/ 28 / 2. Berichtigung DIN 1045-1 (2005-06)<br />
/ 29 / Fingerloos, Litzner: „Erläuterungen zur praktischen Anwendung von DIN 1045-1",<br />
Betonkalender 2005, Teil 2, S.422 ff.<br />
/ 30 / Wiese, Curbach, Speck, Wieland, Eckfeldt, H<strong>am</strong>pel: "Rissbreitennachweis für<br />
Kreisquerschnitte", Beton- und <strong>Stahlbeton</strong>bau 4/2004, S. 253 ff.<br />
/ 31 / D.Constantinescu: „On the shear strength of R/C Members with circular cross<br />
sections", Darmstadt Concrete 8/1993<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 55
32 / G.Fritsche, „Der Grenzdurchmesser", "Betonstahl" - Offizielles Organ des<br />
Güteschutzverbandes für Bewehrungsstahl Magazin Nr. 78 1/00,Österreichisches<br />
Betonstahlmagazin 1/2000<br />
/ 33 / Zulassung Z 15.1-1 Kaiser-Gitterträger KT 800 für Fertigplatten mit statisch<br />
mitwirkender Ortbetonschicht<br />
/ 34 / Zulassung Z 15.1-38 Kaiser- Omnia- Träger KTS für Fertigplatten mit statisch<br />
mitwirkender Ortbetonschicht<br />
/ 35 / Zulassung Z 15.1-147 Filigran- E- Gitterträger für Fertigplatten mit statisch<br />
mitwirkender Ortbetonschicht<br />
/ 36 / Zulassung Z 15.1-93 Filigran- EQ- Gitterträger für Fertigplatten mit statisch<br />
mitwirkender Ortbetonschicht<br />
/ 37 / Zulassung Z 15.1-142 van Merksteijn- Gitterträger für Fertigplatten mit statisch<br />
mitwirkender Ortbetonschicht<br />
/ 38 / Zulassung Z 15.1-143 van Merksteijn- EQ- Träger für Fertigplatten mit statisch<br />
mitwirkender Ortbetonschicht<br />
/ 39 / P. Mark: "Bemessungsansatz für zweiachsig durch Querkräfte beanspruchte<br />
<strong>Stahlbeton</strong>balken mit Rechteckquerschnitt"; Beton- und <strong>Stahlbeton</strong> 5/2005 S.370 ff.<br />
/ 40 / Deutscher Beton- und Bautechnikverein, Heft 14 (2008)<br />
/ 41 / Prof. Quast, Dr. Richter; vereinfachte Berechnung von <strong>Stahlbeton</strong>stützen unter<br />
Brandbeanspruchung; Beton- und <strong>Stahlbeton</strong>bau 2/2008“.<br />
/ 42 / DIN EN 1992 1-2: 2006<br />
/ 43 / Dr. Nause: „Berechnungsgrundlagen für das Brandverhalten von Druckgliedern aus<br />
hochfestem Beton“; Dissertation an der TU Braunschweig 2005<br />
/ 44 / Prof. Hosser; Dr. Richter: „Überführung von EN 1992 1-2 in EN Norm und<br />
Bestimmung der national festzulegenden Par<strong>am</strong>eter im nationalen Anhang zu DIN EN<br />
1992 1-2“;Frauenhofer IRB Verlag 2007<br />
/ 45 / CEB Bulletin 145, „Design of concrete structures for fire resistance”; Paris 1982<br />
/ 46 / Zehetmayer,Zilch: “Bemessung im konstruktiven Betonbau“,<br />
Springerverlag, Berlin 2006<br />
/ 47 / Fritze, Kidery, Potocek: “<strong>Stahlbeton</strong>bau Teil 1 Grundlagen und Beispiele”,<br />
Manzverlag 2008<br />
/ 48 / Fritze, Kidery, Potocek: “<strong>Stahlbeton</strong>bau Teil 2 Bemessungstabellen”,<br />
Manzverlag 2008<br />
/ 49 / Potucek: “Eurocode 2 Praxisbeispiele”,<br />
Austrian Standard, 2008<br />
/ 50 / Narayanan, Beeby: Designers’ Guide to EN 1992-1-1 and EN 1992-1-2,<br />
Thomas Telford , London 2005<br />
/ 51 / Grünberg, „Stahl- und Spannbetontragwerke nach DIN 1045-1“, Springer- Verlag 2002<br />
/ 52 / Maurer, Tue, Havaresch, Arnhold, “Mindestbewehrung zur Begrenzung der<br />
Rissbreiten bei dicken Wänden“, Bauingenieur 10/2005, S.479 ff.<br />
/ 53 / www.scia-online.com, Eurocodes_EN.pdf<br />
/ 54 / Eurocode 2 Commentary , European Concrete Platform 2008<br />
/ 55 / Eurocode 2, Worked Ex<strong>am</strong>bles , European Concrete Platform 2008<br />
/ 56 / Norme tecniche per le costruzioni<br />
pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale del 04 02 2008<br />
/ 57 / Circolare finissima 2.2.2009,<br />
Istruzioni per l’applicazione delle“Norme tecniche per le costruzioni”<br />
di cui al D.M. 14 gennaio 2008<br />
/ 58 / Guida All’Uso dell’ Eurocodice 2, AICAP 2008<br />
/ 59 / C.R.Bra<strong>am</strong>, P.Lagendijk, Constructieler Gewapend Beton, Cement&Beton 2008<br />
56 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
60 / Grafieken en Tabellen bij CB2, Betonvereniging Gouda, 2008<br />
/ 61 / Kommentierte Kurzfassung DIN 1045, 3. überarbeitete Auflage, Beuth 2008<br />
/ 62 / T. Harrison, O. Brooker; „How to design concrete structures using Eurocode 2,<br />
BS 8500 for building structures”, The Concrete Centre 2005<br />
/ 63 / Appendice Nazionale alla UNI EN 1992-1-1, Draft Version 2007<br />
<strong>Nachweise</strong> <strong>am</strong> <strong>Stahlbeton</strong>-<strong>Querschnitt</strong> 57