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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 />

! Aktuelle Angebote<br />

Bild 5. Skizze Umschnürungsbewehrung<br />

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 />

auskommt.<br />

<strong>mb</strong>-news 4|2013<br />

S443.de Stahlbeton-Aussteifungswand<br />

mit Erdbebenbemessung –<br />

EC 2, DIN EN 1992-1-1:2010-12<br />

Leistungsbeschreibung siehe nebenstehenden Fachartikel<br />

BauStatik 5er-Paket<br />

bestehend aus:<br />

5 BauStatik-Modulen deutscher Norm<br />

nach freier Wahl<br />

(ausgenommen: S018, S030, S407, S408, S409, S469, S755, S756,<br />

S928, S261.de, S403.de, S410.de, S411.de, S412.de, S414.de)<br />

490,- EUR<br />

890,- EUR<br />

Es gelten unsere Allgemeinen Geschäftsbedingungen. Änderungen und Irrtümer vorbehalten.<br />

Alle Preise zzgl. Versand kosten und MwSt. – Hardlock für Einzelplatzlizenz je Arbeits platz erforderlich<br />

(95,- EUR). Folge lizenz-/Netzwerkbedingungen auf Anfrage. – Stand: Juli 2013<br />

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

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