Erdbebensichere Aussteifungswände - mb AEC Software GmbH
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36<br />
| <strong>Erdbebensichere</strong> <strong>Aussteifungswände</strong><br />
Dipl.-Ing. Sascha Heuß<br />
<strong>Erdbebensichere</strong><br />
<strong>Aussteifungswände</strong><br />
Leistungsbeschreibung des BauStatik-Moduls<br />
S443.de Stahlbeton-Aussteifungswand mit Erdbebenbemessung<br />
<strong>Aussteifungswände</strong> können nach EC 8 (DIN EN 1998-1:2010-12) für die Duktilitätsklassen DCL<br />
und DCM ausgelegt werden. Das Modul S443.de wird beiden Auslegungsprinzipien gerecht.<br />
Neben einer Biege- und Querkraftbemessung unter Berücksichtigung der zusätz lichen Regeln<br />
des EC 8 werden auch die konstruktiven Anforderungen zur Erzielung ausreichender örtlicher<br />
Duktilität automatisch berücksichtigt.<br />
Allgemeines<br />
Das Modul S443.de weist alle Leistungsmerkmale des Moduls<br />
S442.de auf und ist zusätzlich in der Lage eine Erdbebenauslegung<br />
durchzuführen. Für eine detaillierte Beschreibung<br />
der Nachweisführung nach EC 2 [3] wird auf<br />
die Leistungsbeschreibung zu S442.de in der <strong>mb</strong>-news<br />
Nr. 4/2012 [9] verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die<br />
Besonderheiten der Bemessung nach EC 8 [1] eingegangen.<br />
Grundlagen<br />
Lastermittlung<br />
Vereinfacht lässt sich die Ermittlung der Erdbebenersatzlast<br />
auf folgende Beziehung zurückführen:<br />
Kraft = Masse x Beschleunigung<br />
<strong>mb</strong>-news 4|2013
ngen<br />
Belastungen auf das System<br />
Name Art Kommentar q<br />
[kN/m²]<br />
D1 Eigengew. 0.200*25.0 5.00<br />
Name Art Kommentar q<br />
[kN/m²]<br />
W1 Eigengew. 0.200*25.0 5.00<br />
W2 Eigengew. 0.200*25.0 5.00<br />
<strong>Erdbebensichere</strong> <strong>Aussteifungswände</strong> |<br />
37<br />
In EC 8 [1] wird für das vereinfachte Antwortspektrenverfahren<br />
die Gesamterdbebenkraft [m] auf ein [m] Bauwerk [m²] wie<br />
Name l b A<br />
folgt<br />
EGangegeben:<br />
Erdgeschoss<br />
D1 10.00 10.00 100.00<br />
Name Anz. l hu ho A<br />
[-] [m] [m] [m] [m²]<br />
EG Erdgeschoss<br />
W1 1 10.00 1.45 - 14.50<br />
W2 1 10.00 1.45 - 14.50<br />
F b = S d (T) ∙ m ∙ λ<br />
mit<br />
S d (T)<br />
als Ordinate des Bemessungsspektrums<br />
(dieser Wert entspricht der Beschleunigung)<br />
Gesamtmasse des Bauwerks<br />
als Korrekturbeiwert<br />
s EG Name Art Masse <br />
m<br />
[t/m²,t/m,t] [-]<br />
2i Menge<br />
[-][m²,m,-]<br />
Summe<br />
[t]<br />
λ<br />
D1<br />
W1<br />
Decke<br />
Wand<br />
0.510<br />
0.510<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
100.0<br />
14.5<br />
51.0<br />
7.4<br />
W2 Wand 0.510 - - 14.5 7.4<br />
m1 = 65.7<br />
Die Kernaufgabe der Lastermittlung besteht also darin,<br />
Gesamtmasse Bauwerk M = 65.7<br />
Masse und Beschleunigung des Bauwerks zu bestimmen.<br />
Ermittlung der Grundschwingzeit manuell<br />
Mit der Schwingdauer T des linearen Einmassenschwingers<br />
kann die Beschleunigung (S d ) aus dem Bemessungsspektrum<br />
x-Richtung für die Horizontalkomponente 0.50 0.50 1.00 der Erdbebeneinwir-<br />
65.7 32.9<br />
[s] [t] [kN]<br />
y-Richtung 1.00 0.25 1.00 65.7 16.4<br />
kung abgelesen werden.<br />
hnittgrößen<br />
rdbebenkraft Richtung T1 Sd(T1) M Fb<br />
ngsspektrum<br />
Es wird deutlich, dass dem Duktilitätsbeiwert eine entscheidende<br />
Rolle bei der Ermittlung der Beschleunigung zukommt.<br />
Je größer der Duktilitätsbeiwert q, desto kleiner ist<br />
die Beschleunigung und damit die anzusetzende Erdbebenersatzlast.<br />
Tragwerkstyp<br />
Rahmensystem, Mischsystem,<br />
System mit gekoppelten Wänden<br />
DCM<br />
3,0 α u /α 1<br />
Ungekoppeltes Wandsystem 3,0<br />
Torsionsweiches System (Kernsystem) 2,0<br />
Umgekehrtes Pendel-System 1,5<br />
Tabelle 1. Grundwert q 0 des Verhaltensbeiwerts<br />
Die Ermittlung der Ersatzlast ist nicht Gegenstand des Moduls<br />
S443.de und wird in der <strong>mb</strong> WorkSuite vom Modul<br />
S033.de Erdbeben-Ersatzlastermittlung übernommen.<br />
Bild 1. Bemessungspektrum<br />
Für die Abschnitte des Bemessungsspektrums gelten folgende<br />
Beziehungen:<br />
<strong>mb</strong> <strong>AEC</strong> <strong>Software</strong> G<strong>mb</strong>H Europaallee 14 67657 Kaiserslautern<br />
A B · I · · 1 B<br />
· 2,5<br />
1<br />
B C · I · · 2,5<br />
<br />
C D · I · · 2,5<br />
· C<br />
<br />
D · I · · 2,5<br />
· C · D<br />
<br />
<br />
Dabei hängt die Ordinate des Bemessungsspektrums von<br />
folgenden Eingangsparametern ab:<br />
• Erdbebenzone<br />
, · <br />
Den Erdbebenzonen , · 1 - 3 sind Spitzenwerte<br />
<br />
der Bodenbeschleunigung a gR zugeordnet.<br />
• Untergrundverhältnisse (A-R, B-R, C-R, B-T, C-T, C-S)<br />
<br />
Aus den Untergrundverhältnissen folgen die<br />
Kontrollperioden und der Untergrundparameter<br />
, , · ,<br />
des Bemessungsspektrums (S, T<br />
<br />
A , T B , T C , T D ).<br />
• Bedeutungskategorie des Bauwerks<br />
Mit der<br />
<br />
Bedeutungskategorie wird der<br />
Bedeutungs M<br />
beiwert γ I festgelegt.<br />
• Duktilität des Bauwerks<br />
Aus der<br />
<br />
(vorab festzulegenden) Duktilität<br />
,<br />
folgt der · Duktilitätsbeiwert q.<br />
<br />
1,5 · <br />
<strong>mb</strong>-news 4|2013<br />
· <br />
Bü · · <br />
2 · · · · <br />
<br />
· · · · , · <br />
<br />
,5<br />
Ko<strong>mb</strong>ination der Erdbebenkomponenten<br />
Im Allgemeinen müssen die Horizontalkomponenten der<br />
A B · I · · 1 · 2,5<br />
Erdbebeneinwirkung (x-Richtung und y-Richtung) B 1<br />
A B · I · · 1 als<br />
gleichzeitig<br />
<br />
wirkend angenommen werden. Dies wird erreicht,<br />
indem zunächst für jede Richtung <br />
B C · I · · 2,5 die Ersatzlast ge-<br />
B C · I · · 2,5<br />
· 2,5<br />
B 1<br />
trennt<br />
<br />
bestimmt wird.<br />
C D · I · · 2,5 <br />
· C<br />
<br />
C D · I · · 2,5<br />
Die<br />
<br />
Überlagerung der Anteile aus beiden Richtungen darf<br />
D · I · · 2,5 · C<br />
A B · I · · 1 <br />
nach EC 8 [1] nach einer der folgenden Regeln ·<br />
C <br />
· 2,5<br />
D<br />
<br />
D · I · · 2,5 erfolgen:<br />
· C B · 1<br />
D<br />
<br />
B C · I · · 2,5<br />
<br />
A <br />
B <br />
<br />
<br />
C <br />
D <br />
· I · · 2,5<br />
· I · · 1 · 2,5<br />
C B 1<br />
A B · I · · 1<br />
<br />
oder B C <br />
<br />
, · D <br />
<br />
, · <br />
<br />
, <br />
· · I · · 2,5<br />
· I · · 2,5 · 2,5<br />
B 1<br />
<br />
C · D<br />
<br />
B C · I · <br />
· 2,5<br />
C D · I · · 2,5 <br />
, · · C<br />
<br />
<br />
C D · I · · 2,5<br />
<br />
<br />
D <br />
· I · · 2,5 · C<br />
· C · D<br />
<br />
<br />
Grenzzustand<br />
D <br />
der<br />
<br />
Tragfähigkeit<br />
· I · · 2,5<br />
Folgende<br />
<br />
Beziehung<br />
, <br />
muss<br />
<br />
für<br />
<br />
alle<br />
,<br />
tragenden<br />
· ,<br />
Bauteile einschließlich<br />
, der · Anschlüsse <br />
<br />
· C · D<br />
<br />
, · <br />
<br />
,<br />
<br />
, · ,<br />
gelten:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
M<br />
, · <br />
, · <br />
mit <br />
M , · <br />
<br />
<br />
<br />
, , <br />
· , · <br />
E ,<br />
d ,<br />
<br />
· <br />
Bemessungswert <br />
der Beanspruchungsgröße<br />
<br />
<br />
in der , Erdbeben-Bemessungssituation<br />
· <br />
<br />
<br />
1,5 · , , · ,<br />
<br />
<br />
1,5 M · <br />
<br />
<br />
, , · ,<br />
R<br />
· · · · , · <br />
d<br />
,5<br />
· · · · , · <br />
<br />
Bemessungswert <br />
<br />
,<br />
der <br />
Beanspruchbarkeit<br />
<br />
des Bauteils ,5<br />
· M<br />
<br />
<br />
· <br />
Bü · · <br />
<br />
2 · · M<br />
· <br />
1,5 · <br />
Bü · · <br />
<br />
<br />
<br />
,<br />
2 · ·<br />
<br />
·<br />
<br />
<br />
<br />
· <br />
<br />
<br />
Für Stahlbeton gelten nach , EC 8, 5.2.4(2)<br />
· · · · · , · [1] in der Erdbeben-Bemessungssituation<br />
<br />
,5<br />
· <br />
· <br />
1,5 · <br />
die gleichen <br />
<br />
Teilsicherheitsbeiwerte<br />
wie in der 1 <br />
1,5<br />
ständigen <br />
· und vorübergehenden Bemessungssituation:<br />
6 · · 1 <br />
<br />
<br />
<br />
· <br />
· <br />
Bü · <br />
<br />
· · · , · ,5<br />
• Beton: 2 · 6 · γ c <br />
= · 1,50<br />
<br />
· <br />
<br />
· · · · , · <br />
• Betonstahl:<br />
<br />
1 <br />
γ<br />
,5<br />
S = 1,15<br />
· 1 <br />
· <br />
<br />
2 · 2 · 1 <br />
· 1 <br />
<br />
· <br />
<br />
Bü · · <br />
2 · <br />
2 · 2 · <br />
· · <br />
<br />
1 2 · <br />
· <br />
Bü · · <br />
2 · · · · <br />
<br />
2 · 6 · <br />
<br />
<br />
· <br />
<br />
·
38<br />
| <strong>Erdbebensichere</strong> <strong>Aussteifungswände</strong><br />
Auslegung von Stahlbetonwänden<br />
Duktilitätsklasse DCL<br />
Eine Auslegung für niedrige Duktilität wird vom EC 8 [1] für<br />
Fälle niedriger Erdbebengefährdung empfohlen.<br />
Dies ist nach NDP zu 3.2.1(4) [2] in den Erdbebenzonen 1<br />
bis 3 zulässig, sofern es sich um übliche Hochbauten der Bedeutungskategorien<br />
I bis III mit nicht mehr als 6 Geschossen<br />
und einer maximalen Gebäudehöhe von 20m handelt.<br />
Die für die Duktilitätsklasse DCL einschränkenden Randbedingungen<br />
werden vom Programm abgefragt und überprüft.<br />
Bild 2. Eingabe der geometrischen Randbedingungen<br />
Der geringen Duktilität der Einzelbauteile wird vorwiegend<br />
dadurch Rechnung getragen, dass ein Verhaltensbeiwert<br />
von q = 1,50 (ungünstigster Wert für Stahlbeton) bei<br />
der Ermittlung der Ordinate des Bemessungsspektrums zugrunde<br />
zu legen ist. D.h. in der Duktilitätsklasse DCL sind<br />
höhere Bemessungslasten anzusetzen als in der Duktilitätsklasse<br />
DCM.<br />
Sofern das Modul S033.de zur Lastermittlung verwendet<br />
wurde und dort eine Auslegung für DCL gewählt wurde, ist<br />
der Verhaltensbeiwert q bereits bekannt und in der Lastermittlung<br />
enthalten.<br />
Die Bemessung erfolgt nach den Regeln des EC 2 [3], wobei<br />
stets Betonstahl der Klasse B zu verwenden ist.<br />
Duktilitätsklasse DCM<br />
Eine Auslegung für Duktilitätsklasse DCM erfordert einen<br />
höheren konstruktiven und rechnerischen Aufwand, hat<br />
jedoch den Vorteil, dass aufgrund des höheren Duktilitätsbeiwertes<br />
q geringere Lasten aus Erdbeben anzusetzen<br />
sind und somit wirtschaftlichere Konstruktionen verwirklicht<br />
werden können.<br />
Die einschränkenden Randbedingungen der Duktilitätsklasse<br />
DCL gelten für die Klasse DCM nicht.<br />
<strong>mb</strong>-Viewer Version 2013 - Copyright 2012 - <strong>mb</strong> <strong>AEC</strong> <strong>Software</strong> G<strong>mb</strong>H<br />
<strong>mb</strong>-Viewer Version 2013 - Copyright 2012 - <strong>mb</strong> <strong>AEC</strong> <strong>Software</strong> G<strong>mb</strong>H<br />
B<br />
<br />
C <br />
<br />
I<br />
A B <br />
<br />
<br />
2 1 -632.81 -632.81 -0.22 33.86<br />
3 · <br />
<br />
1 I · · 1 · 1<br />
-632.81 B -632.81 -0.22 33.86<br />
4 1 -632.81 -632.81 <br />
-0.22 33.86<br />
5 5 -2844.75 -4428.75 -1.28 25.00<br />
C D · I · · 2,5<br />
Exzentrizitäten<br />
Abs. Ek e0 ea · C<br />
B C <br />
· <br />
, I · · 2,5<br />
Kr K e2<br />
Abs. 5.8.8.2<br />
· [cm] [cm] [cm] [cm] [cm]<br />
1 1 0.00 0.75 1.00 1.00 0.00<br />
, ·<br />
2<br />
1 <br />
0.00 1.00 1.00 0.00<br />
D <br />
3<br />
<br />
1<br />
0.00<br />
0.75 2,5<br />
1.00 1.00 0.00<br />
4 1 0.00 0.75 1.00 · C · D<br />
<br />
C <br />
<br />
D · I · · 2,5<br />
1.00 0.00<br />
5 5 0.00 C<br />
A B · I · · 1 · 2,5<br />
0.75 <br />
<br />
0.17 B 1<br />
1.00 0.35<br />
Biegung Biegung mit Druckkraft<br />
Abs. 6.1 Abs. Ek Myd Nd asv ash<br />
D <br />
<br />
<br />
[kNm/m] [kN/m] [cm 2 /m] [cm 2 /m]<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
· I · · 2,5<br />
1 1 4.75 C B C · I · D · 2,5<br />
-632.81 <br />
9.38M 4.69H<br />
2 1 4.75 -632.81 9.38M 4.69H<br />
3 A <br />
1 B <br />
4.75 9.38M 4.69H<br />
Folgende, C über den , D 4EC 2 1 [3] hinausgehende 4.75 · -632.81 I · , · · 2,5 ·<br />
Anforderungen<br />
, 9.38M 4.69H<br />
5 5 40.16 -3636.75 29.22 14.61H<br />
bestehen an Wände, die für die Duktilitätsklasse <br />
M : Mindestbewehrung nach 9.6.3(1)<br />
DCM ausgelegt<br />
· C I · · 1 · 2,5<br />
B 1<br />
H : Mindestbewehrung nach 9.6.2(1)<br />
<br />
<br />
<br />
, · <br />
B C <br />
D werden sollen:<br />
, ·<br />
Momente<br />
inklusive<br />
Anteile · I · aus · 2,5 ·<br />
Theorie II. Ordnung<br />
Die Bewehrung ist je zur Hälfte · C I ·· · 2,5<br />
D<br />
<br />
innen und außen<br />
<br />
<br />
einzulegen.<br />
Querkraft<br />
• Beschränkung M Bemessung für Querkraftbeanspruchung<br />
, · <br />
<br />
Abs. 6.2 <br />
C D · I · · 2,5<br />
der<br />
x<br />
bezogenen<br />
Ek<br />
Normalkraft · C<br />
<br />
vEd vRd,max vRd,c asw,erf<br />
, · <br />
[m] [kN/m] [°] [kN/m] [kN/m][cm 2 /m 2 ]<br />
<br />
<br />
(L<br />
= <br />
3.00 m)<br />
<br />
<br />
D 3.00 1 - 18.4 416.49 · 93.84 I · · 2,5<br />
-<br />
0.00<br />
,<br />
1 - 18.4 416.49 93.84 -<br />
<br />
Normalkraft · , , · · C · D<br />
<br />
,<br />
<br />
Abdeckung der Zugkeilkraft<br />
<br />
<br />
Keine Zugkräfte vorhanden.<br />
A<br />
, · B · I · · 1 <br />
<br />
Erdbeben 1,5 · Auslegung <br />
für mittlere Duktilität DCM<br />
Längskraft<br />
Begrenzung der bezogenen Längskraft<br />
Abs. 5.4.3.4.1 , <br />
· A , <br />
<br />
<br />
<br />
B <br />
<br />
<br />
· I · · 1 · <br />
, · <br />
A B , 1 · 2,5<br />
2,5<br />
B<br />
<br />
Ek Abs. NEd<br />
· · · · , · <br />
d d,max <br />
<br />
<br />
M<br />
[kN/m] [-] [-] [-]<br />
<br />
<br />
5 5 -3636.75 0.257 0.40 0.64<br />
,5<br />
Umschnürung<br />
Abs. lc v cu2,cd <br />
Abs. 5.4.3.4.2<br />
<br />
wd wd,erf <br />
Bild 3. Nachweis der beschränkten [m] [-] Normalkraft<br />
[-] [-] [-] [-] [-]<br />
<br />
5 2.38 0.195 0.476 0.031 0.568 0.478 0.84<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
1 · 2,5 <br />
B 1<br />
1<br />
B 1<br />
B C I <br />
, · <br />
1<br />
B C 2,5<br />
2,5<br />
A B · I · · 1<br />
B C 2,5 · 2,5<br />
<br />
C <br />
,<br />
D ·<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
I <br />
M<br />
,<br />
<br />
<br />
<br />
• Erhöhung<br />
<br />
<br />
<br />
·<br />
C <br />
der<br />
, D <br />
<br />
, · <br />
2,5 B 1<br />
, <br />
<br />
<br />
C Bemessungsquerkraft<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
· <br />
<br />
Bü · D <br />
<br />
· <br />
2,5 <br />
· · C<br />
C<br />
B C · I · · 2,5<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2 · · · · <br />
<br />
<strong>mb</strong> <strong>AEC</strong> <strong>Software</strong> G<strong>mb</strong>H Europaallee <br />
1,5 · <br />
14 67657 Kaiserslautern<br />
<br />
<br />
<br />
C <br />
D I <br />
,<br />
· <br />
mit <br />
C <br />
D 2,5 <br />
<br />
<br />
D · I · · 2,5 C · <br />
C · D<br />
<br />
<br />
· <br />
, <br />
· · · · , · <br />
, · · C · D<br />
C D · I · · 2,5<br />
· C<br />
D<br />
,<br />
M<br />
C <br />
<br />
<br />
D <br />
· I · · 2,5<br />
<br />
<br />
· C · D<br />
<br />
<br />
1,5 · <br />
<br />
rechnerische <br />
<br />
Querkraft ,5<br />
1 <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
,<br />
6 · · <br />
· <br />
• <br />
<br />
· <br />
<br />
Anordnung <br />
· · <br />
einer<br />
<br />
Umschnürungsbewehrung<br />
· Bü , · · <br />
· <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
,5<br />
an den<br />
<br />
Wandenden, <br />
2<br />
deren <br />
, <br />
· <br />
M<br />
·<br />
1 <br />
· <br />
Wirksamkeit<br />
· durch folgende<br />
<br />
<br />
· 1 <br />
· <br />
2 · 2 · Gleichung<br />
1,5<br />
nachgewiesen<br />
· , <br />
, · <br />
· <br />
<br />
, · <br />
, · <br />
wird:<br />
· <br />
Bü · · <br />
, · , <br />
, · <br />
<br />
<br />
,<br />
, ,<br />
· · <br />
<br />
2 · · · <br />
· · · · · , · <br />
<br />
,5<br />
2 <br />
· <br />
1 <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
, , · <br />
<br />
1,5 · <br />
· <br />
mit<br />
<br />
,<br />
<br />
, <br />
, · ,<br />
6 · · <br />
<br />
; 15; · SL<br />
<br />
1 <br />
<br />
2 · <br />
; · 1 <br />
1 <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
· , <br />
Bü · · <br />
, · ,<br />
<br />
ω wd<br />
auf das Volumen bezogener<br />
2 <br />
· · <br />
· · · <br />
mechanischer <br />
· <br />
Bewehrungsgrad<br />
· · , · <br />
, <br />
, ,<br />
<br />
,5<br />
<br />
<br />
<br />
6 · · <br />
der <br />
, , · ,<br />
<br />
umschnürenden <br />
· W<br />
6 <br />
2 · <br />
Bügel<br />
<br />
<br />
M<br />
M <br />
<br />
<br />
1 <br />
· 1 2 · · <br />
Bü · · <br />
<br />
M <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2 · <br />
1 2 · <br />
2 · <br />
<br />
<br />
<br />
2 · · · · <br />
<br />
<br />
<br />
Proj.Bez <strong>mb</strong> BauStatik ,<br />
Seite 4<br />
<br />
M<br />
<br />
μ <br />
<br />
<br />
erforderlicher 6 <br />
· <br />
Position<br />
001<br />
,<br />
Datum 19.06.2013 <strong>mb</strong><br />
BauStatik S443.de 2014.130618Projekt Beschreibung<br />
· <br />
· <br />
<br />
<br />
ü 6 h<br />
<br />
2 · 2 ; 15; · Wert der<br />
<br />
ü 6 · 2 · <br />
Krümmungs <br />
,<br />
· <br />
1,5 <br />
Nachweise (GZT) Nachweise im · Grenzzustand <br />
duktilität<br />
, , der Tragfähigkeit nach<br />
DIN EN 1992-1-1<br />
SL<br />
h<br />
ε<br />
1 <br />
<br />
<br />
1,5 · · <br />
Stabilität<br />
Nachweis der Knicksicherheit <br />
<br />
<br />
· 1 <br />
,15 · ; · 1 <br />
W<br />
2 ; 15; 2 · · <br />
1 <br />
SL<br />
<br />
6 <br />
2 im Druckkeil<br />
Abs. 5.8.3.2(1) sy,d Bemessungswert Schlankheit 1,5 · der Dehnung = der 41.57<br />
<br />
Zugbewehrung <br />
· · 6 · an <br />
<br />
· der <br />
· Streckgrenze<br />
· , ·<br />
· <br />
<br />
· · · , · <br />
-<br />
<br />
Grenzwerte Abs. Ek 1,5 · <br />
nA,Ed nE,Ed d lim ,5<br />
Abs. 5.8.3.1(1)<br />
[kN/m] [kN/m] [-] <br />
h c Brutto-Querschnittshöhe<br />
· <br />
2 · , · · 1,5 · h · , · [-]<br />
1 1 -632.81 -632.81 -0.22 33.86<br />
,5<br />
2 1 -632.81 -632.81 -0.22 <br />
h<br />
2 · <br />
<br />
; W<br />
, ,5 ,1 · · <br />
6 <br />
1 <br />
1 <br />
0 Höhe <br />
des umschnürten Kerns<br />
<br />
, ,5<br />
· <br />
,5<br />
<br />
b c<br />
<br />
Brutto-Querschnittsbreite<br />
<br />
<br />
2 · <br />
<br />
ü 6 h<br />
b 2 · 2 · 2 ; 15; <br />
ü 6 SL<br />
0 Breite · <br />
· <br />
· · Bü<br />
· · <br />
· , · <br />
33.86<br />
3 1 -632.81 -632.81 -0.22 33.86<br />
4 1 -632.81 -632.81 -0.22 33.86<br />
5 5 -2844.75 -4428.75 -1.28 25.00 ,5<br />
Bü<br />
· <br />
<br />
Exzentrizitäten Abs. Ek e0<br />
· <br />
ea<br />
2 · · · · <br />
Kr K <br />
e2<br />
Abs. 5.8.8.2<br />
[cm] [cm] Bü<br />
[cm] [cm] [cm]<br />
1 1<br />
· <br />
des umschnürten<br />
<br />
hKerns<br />
· <br />
<br />
· <br />
α Beiwert<br />
2 · · · · <br />
2 · <br />
· · <br />
<br />
<br />
<br />
0.00 0.75<br />
<br />
· · 1.00 1.00 0.00<br />
2 1 0.00 0.75 1.00 1.00 0.00<br />
3 1 0.00 0.75 Bü · 1.00 · 1.00 0.00<br />
4 1 0.00 0.75 1.00 1.00 0.00<br />
5<br />
<br />
ü 6 h<br />
<br />
<br />
· 1 <br />
,15 · <br />
2 · <br />
ü 6 ; 5<br />
· für <br />
2 die 0.00 · Wirksamkeit · 0.75<br />
· · 0.17<br />
<br />
der 1.00 0.35<br />
<br />
Biegung<br />
Umschnürung<br />
Biegung W<br />
<br />
h<br />
6 <br />
mit<br />
· <br />
Druckkraft<br />
Abs. 6.1 Abs. Ek <br />
<br />
· , 2 ; 15; 1,5 · · h<br />
<br />
SL<br />
1 <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
· 1 2 · <br />
<br />
, ,5 1<br />
,15 <br />
,1 · · <br />
1 <br />
Myd Nd asv ash<br />
[kNm/m] [kN/m] [cm<br />
· 2 /m] [cm 2 /m]<br />
1 1 4.75 -632.81 9.38M 4.69H<br />
2 1 4.75 6 · <br />
6 · -632.81 · <br />
9.38M 4.69H<br />
3 1 4.75 -632.81 9.38M 4.69H<br />
4 1 4.75 · <br />
<br />
<br />
· <br />
<br />
6<br />
,<br />
ü 1,5 · 6 h; h<br />
· W<br />
<br />
<br />
<br />
2 · ü 6 h<br />
6 <br />
<br />
<br />
· <br />
<br />
1 <br />
<br />
<br />
· <br />
1· <br />
<br />
· 1 <br />
2 ·<br />
, ,5 ,1 · · <br />
<br />
· 1 12 <br />
· 1 <br />
<br />
1 <br />
-632.81 9.38M 4.69H<br />
5 5 40.16 -3636.75 29.22 14.61H<br />
M : Mindestbewehrung nach 9.6.3(1)<br />
H : Mindestbewehrung nach 9.6.2(1)<br />
6 · · <br />
Momente inklusive <br />
2 Anteile aus Theorie<br />
· 2<br />
<br />
· <br />
<br />
,15 · <br />
1 <br />
· 1 <br />
II. Ordnung<br />
Die Bewehrung ist je zur Hälfte<br />
·<br />
innen<br />
und außen<br />
einzulegen. 2 · <br />
<br />
<br />
· · · <br />
ü 1 <br />
Querkraft<br />
Bemessung für Querkraftbeanspruchung<br />
2 · 1 2 · · 1 <br />
Abs. 6.2 x Ek vEd vRd,max<br />
6 h vRd,c asw,erf<br />
[m]<br />
2<br />
[kN/m] · <br />
[°] [kN/m]<br />
<br />
,<br />
1,5 · 2<br />
h<br />
· [kN/m][cm<br />
2 /m 2 ]<br />
(L = 3.00 m)<br />
b i<br />
<br />
Achsabstand 3.00<br />
<br />
21 · 2 · <br />
ü 6 h<br />
<br />
<br />
<br />
, ,5<br />
<br />
der - Längsbewehrung<br />
(b<br />
18.4 416.49 93.84 -<br />
0.00 1<br />
,1<br />
<br />
· ·<br />
<br />
<br />
<br />
· <br />
· 1 <br />
<br />
,15 · <br />
2<br />
<br />
2 ; ; 15; 15; - 18.4<br />
i ≤ 300mm)<br />
<br />
416.49 ·<br />
·<br />
<br />
93.84 -<br />
Normalkraft Abdeckung der 2 Zugkeilkraft · <br />
SL<br />
s vertikaler Keine Zugkräfte Abstand SL<br />
<br />
<br />
· · , 1,5 · h<br />
2 ; 15; vorhanden. der Bügel<br />
· Erdbeben<br />
Auslegung für SL<br />
<br />
15; mittlere<br />
<br />
; SL<br />
<br />
<br />
; W<br />
2 ; 15; Duktilität<br />
, ,5 ,1 · · <br />
; 6W<br />
6 <br />
· DCM<br />
Längskraft<br />
Begrenzung der bezogenen Längskraft SL<br />
Abs. 5.4.3.4.1 Ek Abs. NEd d d,max <br />
[kN/m] [-] [-] [-]<br />
5 5 -3636.75 W<br />
· <br />
2 · <br />
6 <br />
<br />
<br />
2 · ; 0.257 0.40 0.64<br />
Umschnürung<br />
Abs. lc v W <br />
<br />
· ü<br />
6 <br />
cu2,cd wd wd,erf <br />
Abs. 5.4.3.4.2<br />
[m] [-] [-] [-] [-] [-] [-]<br />
5 2.38 0.195 0.476 0.031 0.568 0.478 0.84<br />
· 6 h<br />
Bild 4. Nachweis der Umschnürung<br />
<br />
ü <br />
h<br />
ü 6 h<br />
<br />
2 <br />
· <br />
ü ü 6 h h<br />
<strong>mb</strong> <strong>AEC</strong> <strong>Software</strong> G<strong>mb</strong>H<br />
Europaallee<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
·· ü ü h h<br />
· 1<br />
<br />
ü h<br />
<br />
· 1 14 67657 Kaiserslautern<br />
ü 6 h<br />
<br />
<br />
<br />
· 1 <br />
,15 ,15 · <br />
2 · ü 6 h<br />
<br />
<strong>mb</strong>-news 4|2013<br />
1 ,15 <br />
, 1,5 · h<br />
, 1,5 · h<br />
<br />
<br />
,15 , 1,5 h<br />
, · ,5 1 <br />
,1 · · ,15 · <br />
, ,5 , , ,1 · · <br />
1,5 · h
2 · <br />
1,5 <br />
<br />
<br />
15; SL<br />
· <br />
1,5 <br />
2<br />
<br />
2 <br />
2 ; ; ; <br />
<br />
15; 15; 15; · · · SL<br />
SL<br />
· <br />
<br />
SL<br />
<br />
; <br />
;<br />
; <br />
W , <br />
· · · , · ,5<br />
<br />
6W<br />
6W<br />
6 <br />
<br />
<br />
,5<br />
<br />
<br />
<br />
· <br />
Bü · · <br />
Bü<br />
<br />
<br />
2 · 2 · <br />
2 · <br />
· <br />
<br />
• Verteilung<br />
· · <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
ü 6 h<br />
der <br />
Umschnürungsbewehrung<br />
ü h<br />
2 · ü h<br />
<br />
auf <br />
die Länge 2 <br />
· ü 6 h<br />
· <br />
<br />
l c und<br />
ü ü über<br />
die<br />
h h<br />
ü 6 h Höhe h cr<br />
2 · ü 6 h<br />
<br />
1 <br />
,15 · 1 <br />
· 1 , · 1 <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
,15 ,15 ,15 · <br />
<br />
<br />
1 <br />
<br />
6 · <br />
,<br />
1,5 · h<br />
· <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
, 1,5 · h<br />
, 1,5 · h<br />
mit <br />
, ,5 ,1 · · <br />
, ,5 ,1 <br />
, ,5 ,1 · · <br />
1 <br />
1 <br />
1 <br />
· 1 <br />
2 · <br />
, ,5 2 · <br />
<br />
,1 · · <br />
<br />
· · <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
· · <br />
<br />
<br />
· <br />
<br />
· <br />
2 · <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
· <br />
<br />
· <br />
<br />
<br />
· <br />
2<br />
<br />
; 15; 15; · SL<br />
SL<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
; W<br />
W<br />
6 <br />
2 · <br />
<br />
ü 6 h<br />
ü h<br />
2 · ü 6 h<br />
ü h<br />
mit<br />
<br />
1 <br />
,15 · 1 <br />
,15 · <br />
l <br />
g Länge <br />
,<br />
der Wand 1,5 · h<br />
l w lichte , Geschosshöhe1,5 H<br />
w<br />
, ,5<br />
Gesamthöhe<br />
,1 · <br />
der<br />
· <br />
Wand<br />
, ,5 ,1 <br />
<br />
Der auf das<br />
Volumen <br />
· bezogene<br />
<br />
· <br />
mechanische Bewehrungsgrad<br />
ω wd ist u.a. von der <br />
Verteilungslänge der Umschnürungsbewehrung<br />
<br />
<br />
abhängig. Die Verteilungslänge selbst<br />
· <br />
hängt ihrerseits <br />
über die Dehnung ε cu2,c vom auf das Volumen<br />
bezogenen<br />
<br />
<br />
<br />
mechanischen Bewehrungsgrad ω wd<br />
ab, wodurch eine iterative Lösung unter Wahl unterschiedlicher<br />
Längs- und Umschnürungsbewehrungsgrade erforderlich<br />
wird.<br />
<strong>Erdbebensichere</strong> <strong>Aussteifungswände</strong> |<br />
Nachweis- und Ausgabesteuerung<br />
Um möglichst flexibel den unterschiedlichsten Anforderungen<br />
gerecht zu werden, können nahezu alle in den vorangegangenen<br />
Kapiteln erwähnten Optionen zur Nachweisführung<br />
nach Bedarf zu- oder abgeschaltet werden. Alle<br />
Nachweise werden vollständig und prüffähig ausgegeben.<br />
Dipl.-Ing. Sascha Heuß<br />
<strong>mb</strong> <strong>AEC</strong> <strong>Software</strong> G<strong>mb</strong>H<br />
<strong>mb</strong>-news@<strong>mb</strong>aec.de<br />
Literatur<br />
[1] DIN EN 1998-1:2010-12, Eurocode 8: Auslegung von<br />
Bauwerken gegen Erdbeben - Teil 1: Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen<br />
und Regeln für Hochbauten.<br />
[2] DIN EN 1998-1/NA: 2011-01, Eurocode 8: Nationaler Anhang -<br />
National festgelegte Parameter - Eurocode 8:<br />
Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben - Teil 1: Grundlagen,<br />
Erdbebeneinwirkungen und Regen für Hochbau<br />
[3] DIN EN 1992-1-1:2011-01, Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion<br />
von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1:<br />
Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau.<br />
[4] DIN EN 1992-1-1/NA:2011-01, Eurocode 2: Nationaler Anhang<br />
– National festgelegte Parameter - Bemessung und Konstruktion<br />
von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1:<br />
Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau.<br />
[5] Fingerloos, F.; Hegger, J.; Zilch, K,: Eurocode 2 für Deutschland<br />
– DIN EN 1992-1-1 Bemessung und Konstruktion von<br />
Stahlbeton- und Spannbetonbauwerken, Teil 1-1: Allgemeine<br />
Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau mit Nationalem<br />
Anhang, Kommentierte Fassung. Berlin: Ernst & Sohn;<br />
Beuth, 2012.<br />
[6] DIN EN 1990:2012-12, Eurocode 0: Grundlagen der Tragwerksplanung;<br />
Deutsche Fassung EN1990:2002 + A1:2005 +<br />
A1:2005/AC:2010.<br />
[7] DIN EN 1990/ NA:2012-12, Eurocode 0: Nationaler Anhang –<br />
National festgelegte Parameter – Grundlagen der Tragwerksplanung<br />
[8] Deutsches Institut für Normung e.V.: Handbuch<br />
Eurocode 0 – Grundlagen der Tragwerksplanung –<br />
Vom DIN konsolidierte Fassung. Berlin: Beuth 2011<br />
[9] Heuß, S.: Vollständiger Wandnachweis nach EC 2.<br />
<strong>mb</strong>-news Nr. 4/2012. <strong>mb</strong> <strong>AEC</strong> <strong>Software</strong> G<strong>mb</strong>H.<br />
39<br />
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Der Iterationsprozess ist in S443.de so optimiert, dass eine<br />
Lösung gesucht wird, die mit einem möglichst kleinen Bewehrungsgrad,<br />
sowohl für die Längs- als auch für die Umschnürungsbewehrung<br />
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S443.de Stahlbeton-Aussteifungswand<br />
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Unterstützte Betriebssysteme:<br />
Windows XP (32), SP3 / Vista (32/64), SP2 / Windows 7 (32/64) / Windows 8 (32/64)<br />
Preisliste siehe www.<strong>mb</strong>aec.de