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| Nachweise DIN EN 1993 (EC 3) |
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| Der Tragsicherheitsnachweis der offenen, dünnwandigen Querschnitte kann nach den Nachweisverfahren |
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| Elastisch-Elastisch (E-E) (DIN EN 1993-1-1, Abschnitt 6.2.1(5)) oder |
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| Elastisch-Plastisch (E-P) (DIN EN 1993-1-1, Abschnitt 6.2.1(6)) |
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| geführt werden. |
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beim Nachweisverfahren Elastisch-Elastisch (E-E) werden die Schnittgrößen (Beanspruchungen) auf Grundlage
der Elastizitätstheorie bestimmt. Der Spannungsnachweis erfolgt mit dem Fließkriterium aus DIN EN 1993-1-1, Abschnitt 6.2.1(5), Formel 6.1. |
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beim Nachweisverfahren Elastisch-Plastisch (E-P) werden die Schnittgrößen (Beanspruchungen) gleichfalls auf Grundlage der Elastizitätstheorie bestimmt. Anschließend wird mit Hilfe des Teilschnittgrößenverfahrens (TSV)
mit Umlagerung entspr. |
| Kindmann, R., Frickel, J.: Elastische und plastische Querschnittstragfähigkeit, Grundlagen, Methoden, Berechnungsverfahren, Beispiele, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 2002 |
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überprüft, ob die Schnittgrößen vom Querschnitt unter Ausnutzung der plastischen Reserven aufgenommen
werden können (plastische Querschnittstragfähigkeit). |
Es können Dreiblechquerschnitte (I-, C-, U-, Z-, L-, T-Querschnitte) und Rohre als Profile oder typisierte
Querschnitte unter zweiachsiger Beanspruchung einschl. St. Venant'scher Torsion nachgewiesen werden. |
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Dieses Berechnungsverfahren ist allgemeingültiger als die in DIN EN 1993 angegebenen Interaktionen für
spezielle Schnittgrößenkombinationen. Eine Begrenzung der Grenzbiegemomente wie in DIN 18800, El. 755,
ist in DIN EN 1993 nicht erforderlich. |
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| die Grenzwerte grenz (c/t) werden je nach Nachweisverfahren aus DIN EN 1993-1-1, Abschnitt 5.5.2, Tab. 5.2, ermittelt. Dies entspricht der Überprüfung der erforderlichen Klassifizierung des Querschnitts. |
| Lässt die Klassifizierung keinen plastischen Nachweis zu, wird der elastische Nachweis geführt. |
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| Der Tragsicherheitsnachweis der offenen, dünnwandigen Querschnitte kann nach den Nachweisverfahren |
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| Elastisch-Elastisch (E-E) (DIN 18800, El. 747) oder |
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| Elastisch-Plastisch (E-P) (DIN 18800, El. 757) |
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| geführt werden. |
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beim Nachweisverfahren Elastisch-Elastisch (E-E) werden die Schnittgrößen (Beanspruchungen) auf Grundlage
der Elastizitätstheorie bestimmt. |
| Neben den Nachweisen nach Gl. 31-33 kann bei der Berechnung der Querschnittsausnutzung eine örtliche Plastizierung erlaubt werden (DIN 18800, El. 747, El. 749, El. 750). |
|
|
beim Nachweisverfahren Elastisch-Plastisch (E-P) werden die Schnittgrößen (Beanspruchungen) gleichfalls auf Grundlage der Elastizitätstheorie bestimmt. Anschließend wird mit Hilfe des Teilschnittgrößenverfahrens (TSV)
mit Umlagerung |
| Kindmann, R., Frickel, J.: Elastische und plastische Querschnittstragfähigkeit, Grundlagen, Methoden, Berechnungsverfahren, Beispiele, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 2002 |
|
|
| überprüft, ob die Schnittgrößen vom Querschnitt unter Ausnutzung der plastischen Reserven aufgenommen werden können (plastische Querschnittstragfähigkeit). |
Es können Dreiblechquerschnitte (I-, C-, U-, Z-, L-, T-Querschnitte) und Rohre als Profile oder typisierte
Querschnitte unter zweiachsiger Beanspruchung einschl. St. Venant'scher Torsion nachgewiesen werden. |
| Die Begrenzung der Grenzbiegemomente (DIN 18800, El. 755) kann bei Bedarf ausgeschaltet werden. |
|
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die Grenzwerte grenz (c/t) werden beim Nachweisverfahren Elastisch-Elastisch nach
DIN 18800, Tab. 12-14, errechnet. |
Bei Ausnutzung der plastischen Querschnittsreserven werden die Grenzwerte grenz (c/t) n.
DIN 18800, Tab. 15, ermittelt. |
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| Nachweis EN 1999-1-1- (EC 9) |
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| Das Programm 4H-FRAP weist
Bauteile aus Aluminium elastisch nach. |
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| Der Spannungsnachweis eines Aluminium-Querschnitts erfolgt
mit dem Fließkriterium nach EC 9-1-1, 6.2.1(5) |
|
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|
| der Sicherheitsbeiwert beträgt nach EC 9-1-1,
6.1.3(1) γM1 = 1.1 |
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| die zulässige Fließgrenze entspricht
der 0.2%-Dehngrenze fo der jeweiligen Legierung |
|
|
die zulässige Vergleichsspannung darf um
den Faktor C0.5 = 1.200.5 = 1.095
erhöht werden, wohingegen die
Normal- und Schubspannungen
ohne Erhöhung der zulässigen Spannungen nachgewiesen
werden |
|
|
| die Grenzwerte grenz (c/t) werden nach EC 9-1-1,
6.1.4, Tab. 6.2, ermittelt. |
| Die Schlankheitsparameter sind dabei von der
Beulklasse (Wert zugehörig zur Stahllegierung) und der Eigenschaft geschweißt oder ungeschweißt abhängig. |
| Querschnitte aus der Profildatei werden in 4H-FRAP als ungeschweißt, alle anderen
als geschweißt angenommen. |
| Bei aktiviertem c/t-Nachweis wird eine entsprechende
Ausnutzung errechnet. Liegt diese über 1.0, gehört der Querschnitt
für die entsprechende Schnittgrößenkombination zur Klasse
4. In diesem Fall muss das örtliche Beulen separat untersucht werden. |
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| Ausschnitt aus der Ausgabe eines Detailnachweispunkts,
elastischer Nachweis eines I-Querschnitts |
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Nachweise n. EN 1995-1-1 und EN 1995-1-2
(kurz EC 5) |
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Nachweise n. DIN 1052:2008-12 |
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| Im Folgenden werden die Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise
für Holztragwerke n. DIN 1052:2008-12 sowie der Brandschutznachweis
für Holzbauten n. DIN 4102-22:2004 und ihre Implementierung in
die pcae-Programme beschrieben. Abweichungen des EC 5 werden im Anschluss beschrieben. |
| Mit der Norm wurden auch neue Materialbezeichnungen
eingeführt. In den pcae-Programmen
wird unterschieden in |
|
|
| C14, C16 (S7), C18, C20, C22, C24 (S10),
C27, C30 (S13), C35, C40, C45, C50 |
|
|
| D30, D35, D40, D50, D60, D70 |
|
|
GL24h (BS11), GL28h (BS14), GL32h (BS16),
GL36h (BS18), (homogen)
GL24c (BS11), GL28c (BS14), GL32c (BS16), GL36c (BS18),
(kombiniert) |
|
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|
| Um mit einem Stab einen der nachfolgend beschriebenen
Nachweise zu führen, muss ihm im Materialeigenschaftsblatt eines
der o.a. Materialien zugeordnet werden. |
| DIN 1052:2008-12 setzt grundsätzlich eine Schnittgrößenermittlung
n. DIN 1055-100 voraus. |
Beim Tragfähigkeitsnachweis in der ständigen
und vorübergehenden Bemessungssituation sowie bei den Gebrauchstauglichkeitsnachweisen
ergeben sich zusätzliche zu berücksichtigende Eigenarten.
Hierauf
wird bei der Beschreibung der einzelnen Nachweise eingegangen. |
| In Eurocode 5 wurden mit D18 und D24 zwei weitere Laubholzklassen
eingeführt. |
Da die zu führenden Nachweise in DIN 1052 und EC
5 sehr ähnlich sind und das mechanische Verhalten und die Belastbarkeit
dieser neuen Güteklassen mit EC 5 vollumfänglich beschrieben
sind, sind diese auch innerhalb der
pcae-Programme
für Nachweise n. DIN 1052:2008-12 freigeschaltet. |
|
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|
| Bauwerke müssen einer Nutzungsklasse zugeordnet
werden. |
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ist gekennzeichnet durch eine Holzfeuchte,
die einer Temperatur von 20 °C und einer relativen
Luftfeuchte der umgebenden Luft entspricht, die nur für
einige Wochen pro Jahr einen Wert von
65 % übersteigt, z.B. in allseitig geschlossenen
und beheizten Bauwerken. |
|
|
ist gekennzeichnet durch eine Holzfeuchte,
die einer Temperatur von 20 °C und einer relativen
Luftfeuchte der umgebenden Luft entspricht, die nur für
einige Wochen pro Jahr einen Wert von
85 % übersteigt, z.B. bei überdachten offenen
Bauwerken. |
|
|
erfasst Klimabedingungen, die zu höheren
Holzfeuchten führen als in Nutzungsklasse 2
angegeben, z.B. für Konstruktionen, die der Witterung
ausgesetzt sind. |
|
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|
| Die Nutzungsklasse des Bauwerks kann im Eigenschaftsblatt Allgemeine Nachweiseinstellungen, das im Eigenschaftsblatt
zur Verwaltung der Nachweise angeboten wird, festgelegt werden
(s. Abb. unten). |
Dieselben Werte werden auch im stabbezogenen Eigenschaftsblatt
für Holzbaunachweise unter der Überschrift
globale Einstellungen zur Bearbeitung angeboten. |
| Die Festlegungen bzgl. der Nutzungsklasse eines Bauwerks
gelten auch für die Nachweise nach EC 5. |
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|
| Eurocode und die nationalen Anwendungsdokumente |
|
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|
| Eurocode ist eine europäische Norm, die in den
Mitgliedsländern der EU durch ein jeweiliges nationales Anwendungsdokument
(NAD) verbindlich eingeführt wird. |
| Eurocode erlaubt den Mitgliedsländern in den NADs
bestimmte Parameter, die in den Eurocodes als Empfehlungen ausgewiesen
sind, verbindlich zu überschreiben (NDP: national determined
parameters, national festzulegende Parameter). |
| Darüber hinaus kann ein NAD ergänzende, nicht
widersprechende Angaben zur Anwendung der Eurocodes enthalten (NCI:
noncontradictory complementary information). |
| pcae ermöglicht,
statische Berechnungen für Bauwerke in allen Mitgliedsländern
Europas zu erstellen. Die vollständige Einführung von Eurocode
bietet hierzu eine hervorragende Chance. |
Allein die nationalen Anwendungsdokumente der teilnehmenden
Staaten müssen in die Software eingepflegt
werden. pcae bietet hierzu
ein Werkzeug an, dass von allen Programmen, die Eurocodenachweise
anbieten,
aufgerufen werden kann und die NADs unterschiedlicher europäischer
Migliedsländer verwaltet. |
|
|
das Modul wird durch Anklicken des nebenstehend
dargestellten Symbols, das sich im Eigenschaftsblatt
zur
Verwaltung der Nachweise befindet, gestartet; das nachfolgend
darstellte Fenster erscheint. |
|
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|
Im linken Fenster sind die einzelnen definierten NADs
aufgelistet. Hier befinden sich mindestens zwei Objekte:
Zum einen die EC-Standardparameter, die die Eurocode-Empfehlungen
enthalten, sowie das nationale Anwendungsdokument Deutschland.
Diese beiden Objekte werden von pcae mitgeliefert und sind nicht editierbar. |
| Über die Schalttafeln im Kopf des Eigenschaftsblatts
können neue NADs erzeugt sowie ausgewählte NADs kopiert,
umbenannt oder gelöscht werden. |
| Auf der rechten Seite werden in dem registergesteuerten
Fenster die Parameter des aktuell ausgewählten NADs zur Einsicht
bzw. zur Bearbeitung angeboten. |
| Sind hier Änderungen vorgenommen worden, sollten
diese ggf. schreibtischglobal durch Anklicken des Diskettensymbols gesichert werden. |
Das Eigenschaftsblatt hat für das grafische Eingabemodul
auch einen reinen Auswahlcharakter:
nach Verlassen
des Eigenschaftsblatts über den grünen
Haken wird das aktuell ausgewählte NAD dem
zu berechnenden Bauteil zugeordnet. |
Nachfolgend geführte Nachweise werden dann mit
den hierdurch festgelegten Parametern geführt. Da dies von
Relevanz für Ergebnisse des Rechenlaufs sein kann, erscheint
eine entsprechende Meldung auf dem Sichtgerät. |
| Das Eigenschaftsblatt weist i.d.R. nur eine für
das Programm relevante Untermenge der möglichen Parameter aus.
Ihre Bedeutungen werden, so sie nicht selbsterklärend sind, bei
der Beschreibung des Nachweises erklärt, bei dem sie zur Anwendung
kommen. |
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| |
| Tragfähigkeitsnachweis (Th. I. Ordnung) |
|
|
| Kurzbezeichnung: |
DIN
1052:2008 Tragfähigkeit (Th. I.
Ord.) |
| Zusatzbezeichnung: |
Tragfähigkeit
nach DIN 1052:2008 10.2.11 und 10.3 |
| Nachweisobjekte: |
Stabträger
aus Holz |
| Kombinationsregel: |
DIN 1055-100 |
| Überlagerungsvorschrift: |
Extremalbildungsvorschriften
und Lastkollektive |
| Interne Nummer: |
121 |
| Optionale Einstellungen: |
keine |
| |
|
|
| Bei diesem Nachweis werden die vorhandenen
Spannungen den zulässigen Größen
gegenübergestellt. |
| Der Ausnutzungsgrad, der überall
≤ 1.0 sein muss, um den Nachweis als erbracht
anzusehen, ergibt sich direkt. |
|
|
| Nachweis für Stäbe
mit Biegung und Druck n. DIN 1052:2008-12,
Abs. 10.3.3. |
|
|
|
|
|
|
|
| Nachweis für Stäbe
mit Biegung und Zug n. DIN 1052:2008-12, Abs.
10.3.4. |
|
|
|
|
|
|
|
| Nachweis für Stäbe
mit Querkraft und Torsion n. DIN 1052:2008-12,
Abs. 10.2.11. |
|
|
|
|
|
 |
|
| berechnet aus den nach DIN 1055-100
faktorisierten Bemessungsschnittgrößen. |
|
 |
|
 |
|
|
|
| Sonderheiten bei der Lastfallüberlagerung |
|
Der Modifikationsbeiwert kmod ist abhängig von der Nutzungsklasse des Bauwerks
und der Art der beteiligten Einwirkungen, die zu
den extremalen Schnittgrößen führen.
Hierbei ist die Zuordnung der Einwirkung zur Klasse
der Lasteinwirkungsdauer maßgebend. |
| Modifikationsbeiwerte in Abhängigkeit
der Klassen der Lasteinwirkungsdauer (KLED): |
|
|
|
|
|
|
| Klasse
der Lasteinwirkungsdauer |
Nutzungsklasse |
| |
1 |
2 |
3 |
| ständig |
länger als 10 Jahre |
0.60 |
0.60 |
0.50 |
| lang |
6 Monate bis 10 Jahre |
0.70 |
0.70 |
0.55 |
| mittel |
1 Woche bis 6 Monate |
0.80 |
0.80 |
0.65 |
| kurz |
kürzer als eine Woche |
0.90 |
0.90 |
0.70 |
| sehr kurz |
kürzer als 1 Minute |
1.10 |
1.00 |
0.90 |
|
|
|
|
|
| Die hier angegebenen Werte gelten
für die in pcae-Programmen
vorhandenen Vollholz- und Brettschichtholzgüten. |
|
|
"Der Einfluss der Nutzungsklasse
und der Klasse der Lasteinwirkungsdauer
auf die Festigkeitseigenschaften werden"
... "durch den Modifikationsbeiwert
berücksichtigt.
Bei Lastkombinationen aus Einwirkungen,
die zu verschiedenen Klassen der
Lasteinwirkungsdauer gehören, gilt
die Einwirkung mit der kürzesten
Dauer als maßgebend." |
| : ... "dabei sind
sämtliche Lastfallkombinationen
zu überprüfen" |
| ... "Der Einfluss des
Modifikationsbeiwertes auf den Bemessungswert
der Festigkeitseigenschaft kann bewirken,
dass eine Einwirkungskombination maßgebend
ist, die nicht den maximalen Bemessungswert
der zugehörigen Beanspruchung liefert." |
|
|
|
| Es kann folglich durchaus
passieren, dass allein das Eigengewicht (ständige
Lasten) den maßgeblichen Bemessungsfall darstellt,
da diesem der kleinste kmod-Wert zugeordnet
ist. |
|
| Beispiel |
|
| Die Vorgehensweise in den pcae-Programmen
ist am besten an einem Beispiel zu erläutern. |
| Gegeben sei ein Bauwerk der Nutzungsklasse
1 mit den Einwirkungen |
|
| 1: |
Eigengewicht |
Typ = ständige Lasten |
KLED = ständig |
kmod = 0.60 |
| 2: |
Verkehr |
Typ = veränderliche Lasten |
KLED = mittel |
kmod = 0.80 |
| 3: |
Wind |
Typ = veränderliche Lasten |
KLED = kurz |
kmod = 0.90 |
| 4: |
Schnee |
Typ = veränderliche Lasten |
KLED = kurz |
kmod = 0.90 |
| 5: |
Anpralllasten |
Typ = Sonderlast |
KLED = sehr kurz |
kmod = 1.10 |
|
|
|
Bei Einrichtung des hier zu beschreibenden
Tragfähigkeitsnachweises wird automatisch eine
Extremalbildungs-
vorschrift vom Typ standard erzeugt, die den Normalfall der ständigen und
vorübergehenden Bemessungssituation berücksichtigt. |
| Der Systemdruckliste kann entnommen
werden |
|
|
|
Die Extremalbildungsvorschrift sortiert
zunächst die ihr zugeordneten Einwirkungen
in Abhängigkeit der Größen-
ordnung
ihrer kmod-Werte. Nun werden Gruppen
gebildet |
|
| die erste Gruppe besteht allein aus der
Einwirkung Eigengewicht, da dieser Einwirkung der
kleinste kmod-Wert (0.60) zugeordnet ist |
|
|
| die zweite
Gruppe wird von den Einwirkungen Eigengewicht und
Verkehr gebildet. Die Extremalen dieser beiden Einwirkungen
sind mit kmod= 0.80 nachzuweisen. |
|
|
| in
der dritten Gruppe gesellen sich die Einwirkungen
Wind und Schnee hinzu. Dieser Gruppe ist der kmod-Wert
0.90 zugeordnet. |
|
|
|
 |
In der ständigen
und vorübergehenden Bemessungssituation
wird jede Gruppe für sich extremiert
und mit
dem ihr zugeordneten kmod-Wert
nachgewiesen. |
|
|
|
|
| Wird nun noch eine Extremalbildungsvorschrift
(vom Typ benutzerdefiniert) eingerichtet,
die die Einwirkung der Anpralllasten enthält,
erscheint in der Systemdruckliste |
|
|
|
Die Einwirkung Anpralllasten ist vom Typ Sonderlast und bewirkt somit
automatisch eine außergewöhnliche Bemessungssituation.
Da die Sonderlast in der Extremalbildung stets hinzu
kombiniert wird und ihr kmod-Wert
wegen der sehr kurzen Einwirkungsdauer am größten
ist, kann auf eine Gruppenbildung verzichtet werden. |
|
|
| In der außergewöhnlichen
Bemessungssituation wird eine Extremierung
mit dem kmod-Wert der Sonderlast
durchgeführt und nachgewiesen. |
|
|
|
|
Die Festlegung, welche Klasse der
Lasteinwirkungsdauer einer Einwirkung zuzuordnen
ist, legt der Benutzer der
pcae-Programme
im Eigenschaftsblatt zur Verwaltung der Einwirkungen selbst fest. |
| Entscheidungshilfen bietet die Norm
in DIN 1052:2008-12 Tab. 4 an. |
|
|
|
| stabbezogene Nachweisoptionen |
|
Jedem Stab, dessen Tragfähigkeit
nach DIN 1052:2008-12 nachgewiesen werden soll,
können individuell
stabbezogene Nachweisparameter zugeordnet werden.
Hierzu wird das nachfolgend dargestellte Eigenschaftsblatt
für Holzstäbe angeboten. |
|
|
|
Unter der Überschrift Materialkennwerte im zweiten Register des Eigenschaftsblatts können
die Materialeigen-
schaften für den durchzuführenden
Nachweis sowie die Festigkeitskennwerte (auf charakteristischem
Niveau)
festgelegt werden. |
| Da i.d.R. Holzart und Holzgüte
bereits im Eigenschaftsblatt zur Festlegung von
Material- und Querschnitt angegeben wurden, können
diese dort getroffenen Festlegungen hier übernommen
werden (Holzgüte entspr. Materialdaten). |
| I.d.R. werden die Materialkennwerte
in Abhängigkeit von Holzart und -güte
automatisch vom Programm festgelegt. |
| Sollte in seltenen, begründeten
Fällen davon abgewichen werden, muss die Schaltfläche Kennwerte automatisch
ermitteln deaktiviert werden.
Die Zahlenwerte können dann bearbeitet (geändert)
werden. |
|
|
|
| Bei Rechteckquerschnitten können
am Stabanfang und am Stabende Einkerbungen vorgesehen
werden. Sie werden beim Nachweis zum einen durch
Ansatz des Nettoquerschnitts, zum anderen durch
Korrektur des Moments durch das Versatzmoment berücksichtigt. |
|
|
|
| Unter der Überschrift Tragfähigkeitsnachweis kann zunächst entschieden werden, ob die Tragfähigkeit
des ausgewählten Stabes (bzw. der ausgewählten
Stäbe) n. DIN 1052:2008-12 nachgewiesen werden
soll(en). |
| Wird dies bejaht, kann festgelegt
werden, ob zur Sicherheit gegen Knicken und Kippen
das Ersatzstabverfahren angewendet werden soll.
In diesen Fällen müssen die Knick- und
Kippbeiwerte festgelegt werden. |
| Dies geschieht entweder bequem durch
Vorgabe der Ersatzstablänge (lef = ß ·s) oder durch direkte Eingabe. |
Bei Vorgabe der Ersatzstablänge
erfolgt die Berechnung der Knickbeiwerte programmintern
n. DIN 1052:2008-12, Absatz 10.3.1, Gl. (63)…(66).
Die Ermittlung des Kippbeiwertes erfolgt n. DIN
1052:2008-12, Absatz 10.3.2,
Gl. (68) und (70). |
|
|
| Die automatische
Berechnung des Kippbeiwerts wird nur für Rechteckquerschnitte
angeboten. |
|
|
|
|
| Die vorgegebenen Knickbeiwerte werden
bei Berechnungen nach Th. II. Ord. programmintern
durch den Wert 1.0 überschrieben, da die Sicherheit
gegen Knicken bereits durch das nichtlineare Rechenverfahren
nachgewiesen wird. |
|
|
|
| |
|
| Nachweis der Gebrauchstauglichkeit in der seltenen Bemessungssituation |
|
|
| Kurzbezeichnung: |
DIN
1052:2008 Verformungen (selten) |
| Zusatzbezeichnung: |
Gebrauchstauglichkeit
nach DIN 1052:2008 9 (seltene BS) |
| Nachweisobjekte: |
Stabträger
aus Holz |
| Kombinationsregel: |
DIN 1055-100 (seltene
Kombination) |
| Überlagerungsvorschrift: |
Extremalbildungsvorschriften |
| Interne Nummer: |
122 |
| Optionale Einstellungen: |
keine |
|
|
|
| Der Nachweis beschränkt sich
auf Eingrenzung der Verformungen im Vergleich zu
den empfohlenen Grenzwerten. |
| Mit diesem Nachweis sollen Schäden
an Trennwänden, Installationen, Verkleidungen
oder dergleichen vermieden werden. Aus diesem Grunde
spielen die Verformungen aus veränderlichen
Lasten eine übergeordnete Rolle. |
| Die beiden nachfolgend dargestellten
Teilnachweise sind zu erbringen. |
|
 |
|
|
|
| Der Kriecheinfluss ist n. DIN 1052:2008-12,
Absatz 8.3, (zeitabhängige Verformungen) wie
folgt zu berücksichtigen. |
|
 |
|
|
|
| Sonderheiten der Lastfallüberlagerung |
|
| Der Wert für (Teilnachweis A)
kann direkt mit der Extremalbildungsvorschrift für
Gebrauchstauglichkeitsnachweise in der seltenen
Kombination gewonnen werden, wenn die Faktoren der
ständigen Einwirkungen zu 0 gesetzt werden. |
| Es gilt |
|
|
| Für Teilnachweis B erfolgt zunächst
eine Umformung: |
|
|
|
| Die ständigen Lasten können
folglich direkt mit kdef multipliziert
werden. |
Bei den veränderlichen Lasten
wird wie oben beschrieben zwischen führenden
und nicht führenden
Einwirkungen unterschieden. |
| Es ergibt sich |
|
|
| Bei Einrichtung des hier beschriebenen
Gebrauchstauglichkeitsnachweises wird automatisch
eine Extremalbildungsvorschrift vom Typ standard erzeugt, die diesen Normalfall berücksichtigt. |
|
| Der Systemdruckliste kann beispielhaft
entnommen werden |
|
|
|
| stabbezogene Nachweisoptionen |
|
| Jedem Stab, dessen Gebrauchstauglichkeit
in der seltenen Bemessungssituation n. DIN 1052:2008-12
nachgewiesen werden soll, können individuell
stabbezogene Nachweisparameter zugeordnet werden. |
| Hierzu wird das nachfolgend dargestellte
Eigenschaftsblatt für Holzstäbe angeboten. |
|
|
|
Unter der Überschrift Gebrauchstauglichkeitsnachweise kann zunächst entschieden werden, ob die Gebrauchstauglichkeit
des ausgewählten Stabes (bzw. der ausgewählten
Stäbe) in der seltenen
Bemessungssituation n. DIN 1052:2008-12 nachgewiesen
werden soll(en). |
Wird dies bejaht beantwortet, kann
die Vergleichslänge lv eingegeben
und die Frage, ob es sich bei
dem Stab um einen
Kragarm handelt, beantwortet werden. |
| Im Normalfall werden die empfohlenen
Grenzwerte aus diesen Informationen vom Programm
automatisch nach Norm festgelegt. Sollen andere
Grenzwerte verwendet werden, muss die logische Schalttafel Grenzwerte für
Verformungen nach Norm unter
der Überschrift globale Einstellungen deaktiviert werden. |
|
|
|
|
|
|
|
| Nachweis der Gebrauchstauglichkeit in der quasiständigen Bemessungssituation |
|
| Kurzbezeichnung: |
DIN
1052:2008 Verformungen (quasiständig) |
| Zusatzbezeichnung: |
Gebrauchstauglichkeit
nach DIN 1052:2008 9 (quasiständige
BS) |
| Nachweisobjekte: |
Stabträger
aus Holz |
| Kombinationsregel: |
DIN 1055-100 (quasiständige
Kombination) |
| Überlagerungsvorschrift: |
Extremalbildungsvorschriften |
| Interne Nummer: |
123 |
| Optionale Einstellungen: |
keine |
|
|
|
| Der Nachweis beschränkt sich
auf Eingrenzung der Verformungen im Vergleich zu
den empfohlenen Grenzwerten. |
| Mit diesem Nachweis sollen die allgemeine
Benutzbarkeit und das Erscheinungsbild gewährleistet
werden. |
|
 |
|
|
|
| In der quasiständigen Bemessungssituation
gilt |
|
|
|
|
|
|
|
| Sonderheiten der Lastfallüberlagerung |
|
| Um den Kriecheinfluss bei der quasiständigen
Bemessungssituation zu berücksichtigen, müssen
die Teilsicherheitsbeiwerte nur mit dem Wert (1+
kdef) multipliziert werden. |
|
|
|
| In der Systemdruckliste erscheint
ein entsprechendes Protokoll. |
|
| stabbezogene Nachweisoptionen |
|
| Jedem Stab, dessen Gebrauchstauglichkeit
in der quasiständigen Bemessungssituation n.
DIN 1052:2008-12 nachgewiesen werden soll, können
individuell stabbezogene Nachweisparameter zugeordnet
werden. |
| Hierzu wird das nachfolgend dargestellte
Eigenschaftsblatt für Holzstäbe angeboten. |
|
|
|
| Unter der Überschrift Gebrauchstauglichkeitsnachweise kann zunächst entschieden werden, ob die Gebrauchstauglichkeit
des ausgewählten Stabes (bzw. der ausgewählten
Stäbe) in der quasiständigen Bemessungssituation
n. DIN 1052:2008-12 nachgewiesen werden soll(en). |
Wird dies bejaht, kann die Vergleichslänge
lv eingegeben und die Frage, ob es sich
bei dem Stab um
einen Kragarm handelt, beantwortet
werden. |
| Weiterhin kann eine Überhöhung
im lastfreien Zustand vorgegeben werden. |
| Im Normalfall werden die empfohlenen
Grenzwerte aus diesen Informationen vom Programm
automatisch nach Norm festgelegt. Sollen andere
Grenzwerte verwendet werden, muss die logische Schalttafel Grenzwerte für
Verformungen nach Norm unter
der Überschrift globale Einstellungen deaktiviert werden. |
|
|
|
| |
|
| Brandschutznachweis für Holzbauten |
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| Kurzbezeichnung: |
DIN
4102-22:2004-11 Brandschutz |
| Zusatzbezeichnung: |
Brandschutznachweis
nach DIN 4102-22:2004-11 5.5.2.1.a oder
b |
| Nachweisobjekte: |
Stabträger
aus Holz |
| Kombinationsregel: |
DIN 1055-100 (außergewöhnliche
Bemessungssituation) |
| Überlagerungsvorschrift: |
Extremalbildungsvorschriften
und Lastkollektive |
| Interne Nummer: |
124 |
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| optionale Einstellungen |
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| Mit dem Brandschutznachweis soll sichergestellt
werden, dass das Tragwerk auch im Brandfalle eine
gewisse vorgebbare Zeit tragfähig bleibt, um
Personen im Gebäude eine geregelte Räumung
zu ermöglichen. |
| DIN 4102-22:2004-11 stellt zwei unterschiedliche
Verfahren vor. |
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genaueres Verfahren n. DIN 4102-22:2004-11,
5.5.2.1b |
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| Nachgewiesen wird hierbei der
(nach Abbrand) verbleibende Restquerschnitt
mit reduzierten Festigkeitswerten auf Grund
der erhöhten Temperatureinwirkung. |
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vereinfachtes Verfahren n. DIN
4102-22:2004-11, 5.5.2.1a |
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| Auf die Reduzierung der Festigkeitswerte
wird verzichtet. Dafür wird der ideelle
Restquerschnitt nachgewiesen, der an den beflammten
Seiten um 7mm kleiner ist, als der verbleibende
Restquerschnitt. |
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| Beide Verfahren sind in die pcae-Programme
eingebaut und können alternativ ausgewählt
werden. |
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| Verfahren |
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| Beim Brandschutznachweis wird zwischen
3- und 4-seitiger Brandbeanspruchung unterschieden. |
| Es wird davon ausgegangen, dass nach
einer gewissen Branddauer ein tragfähiger Restquerschnitt
verbleibt, der im Rahmen einer außergewöhnlichen
Bemessungssituation nachgewiesen werden kann. |
| Die Reduzierung des Ausgangsquerschnitts
berechnet sich zu |
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mit der Abbrandrate ßn in mm/min n. DIN 4102-22:2004-11, Tab.74, |
| |
und der geforderten Feuerwiderstandsdauer
tf in min |
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| Nach dieser Reduzierung ergibt sich
der verbleibende Restquerschnitt wie nachfolgend
am Beispiel eines dreiseitig brandbeanspruchten
Rechteckquerschnitts dargestellt. |
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| Während beim genaueren Verfahren
der verbleibende Restquerschnitt nachgewiesen wird,
ist beim vereinfachten Verfahren der ideelle Querschnitt,
der sich durch eine weitere Reduzierung um 7 mm
ergibt, zu Grunde zu legen. |
| Die für den Normalspannungsnachweis
benötigten Festigkeitskennwerte auf Designebene
(Bemessungswerte) ergeben sich beim Brandschutznachweis
zu |
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| Beim vereinfachten Verfahren wird
mit dem Modifikationsbeiwert kmod,fi = 1.0 gerechnet. |
| Beim genaueren Verfahren gilt |
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| Hierin ist ur der Restquerschnittsumfang
der beflammten Seiten in m und Ar die
Fläche des verbleibenden Restquerschnitts in
m2. |
| Der formale Nachweis entspricht unter
Anwendung dieser Eingangswerte dem allgemeinen Tragfähigkeitsnachweis
für Normalspannungen wie unter Abs. 3.3.2.2
beschrieben. |
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| Nachweis für Stäbe mit Biegung
und Druck n. DIN 1052:2008-12, Abs. 10.3.3 |
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| Nachweis für Stäbe mit Biegung
und Zug n. DIN 1052:2008-12, Abs. 10.3.4 |
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| Die Normalspannungen σc,0,d,fi,
σm,y,d,fi, σm,z,d,fi und σt,0,d,fi sind hierbei beim
genaueren Verfahren am verbleibenden Restquerschnitt
und beim vereinfachten Verfahren am ideellen Querschnitt
zu ermitteln. |
| Beim Stabilitätsnachweis mit
Hilfe des Ersatzstabverfahrens sind die Knickbeiwerte
kc,y,fi und kc,z,fi sowie
der Kippbeiwert km,fi grundsätzlich
unter Verwendung des verbleibenden Restquerschnitts
und einer Reduzierung der Festigkeits- und Steifigkeitsparameter
zu ermitteln. |
| Die Steifigkeitsparameter sind hierbei
wie folgt zu reduzieren |
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|
| Der Modifikationsbeiwert ist hierin
wie folgt anzunehmen |
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Der Brandschutznachweis arbeitet nach
dem hier beschriebenen Verfahren mit den „kalt“
berechneten
Schnittgrößen. Umlagerungseffekte wegen unterschiedlicher
Abbrandraten können hierdurch nicht
berücksichtigt
werden. |
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| stabbezogene Nachweisoptionen |
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| Jedem Stab, dessen Tragfähigkeit
im Brandfalle nachgewiesen werden soll, können
individuelle Nachweisparameter zugeordnet werden.
Hierzu wird das nachfolgend dargestellte Eigenschaftsblatt
für Holzstäbe angeboten. |
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| Zunächst ist festzulegen, ob
der Stab n. DIN 4102-22:2004-11 nachgewiesen werden
soll. |
Wird dies bejaht, müssen die
Brandbeanspruchung (vierseitig oder dreiseitig)
und die Abbrandtiefe festgelegt
werden. Letztere
kann frei vorgegeben oder aus der Feuerwiderstandsdauer
nach DIN 4102-22:2004-11 (9.1) automatisch ermittelt
werden. |
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| Tragfähigkeitsnachweis (Th. II. Ordnung) |
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| Kurzbezeichnung: |
DIN
1052:2008 Tragfähigkeit (Th. II.
Ord.) |
| Zusatzbezeichnung: |
Tragfähigkeit
nach DIN 1052:2008 10.2.11 und 10.3 |
| Nachweisobjekte: |
Stabträger
aus Holz |
| Kombinationsregel: |
DIN 1055-100 |
| Überlagerungsvorschrift: |
Lastkollektive |
| Interne Nummer: |
125 |
| Optionale Einstellungen: |
keine |
| |
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|
| Der Nachweis entspricht mit zwei Ausnahmen
exakt dem Tragfähigkeitsnachweis n. Th. I.
Ordnung. |
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| wegen der Nichtlinearität
bei der Schnittgrößenermittlung
(Th. II. Ord.) können die zu untersuchenden |
| Kombinationen nur noch
über Lastkollektive und nicht mehr
über Extremalbildungsvorschriften |
| beschrieben werden. |
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|
| Das Ersatzstabverfahren
für die Knicksicherheit wird nicht
angewendet, da die Sicherheit gegen |
| Ausknicken bereits durch
das gewählte Verfahren gewährleistet
ist. |
| Es wird programmintern
kc,y = kc,z =
1.0 gesetzt. |
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|
| Die Holzbaunachweise n. Eurocode 5 entsprechen denen
der DIN 1052:2008-12 in hohem Maße. Aus diesem Grunde werden
hier nur die Unterschiede beschrieben. |
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| |
| Tragfähigkeitsnachweis (Th. I. Ordnung) |
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| Kurzbezeichnung: |
EC
5 Tragfähigkeit (Th. I. Ord.) |
| Zusatzbezeichnung: |
Tragfähigkeit
nach DIN EN 1995 |
| Nachweisobjekte: |
Stabträger
aus Holz |
| Kombinationsregel: |
Eurocode |
| Überlagerungsvorschrift: |
Extremalbildungsvorschriften
und Lastkollektive |
| Interne Nummer: |
221 |
| Optionale Einstellungen: |
keine |
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|
| Der Nachweis entspricht bis auf die
folgenden Anmerkungen dem Tragfähigkeitsnachweis
n. DIN 1052:2008-12. |
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| Umbenennungen: kred (DIN 1052) heißt im EC 5 km;
km (DIN 1052) heißt
im EC 5: kcrit |
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|
der Bemessungswert der
Schubfestigkeit darf beim Nachweis der
Torsionsspannungen u.U. um den
Faktor kshape erhöht
werden |
 |
für Rundstäbe
ist kshape = 1.2 |
|
bei rechteckigen Querschnitten
ist kshape = 1 + 0.15
h/b, jedoch nicht größer
als 2.0 |
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| |
h und b sind die Querschnittsabmessungen
mit h ≥ b |
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| → vgl.
EN 1995-1-1, (6.14) und (6.15) |
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|
| die charakteristischen
Festigkeitswerte für Biegung und
Zug dürfen u. U. mit dem Faktor
kh erhöht werden |
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für Rechteckquerschnitte
aus Vollholz ist kh = (150/h)0.2, jedoch
nicht größer als 1.3 |
|
für Rechteckquerschnitte
aus Brettschichtholz ist kh = (600/h)0.1, jedoch
nicht größer als 1.1 |
|
|
| → vgl.
EN 1995-1-1, (3.1) und (3.2) |
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|
| es gelten die in EC 5
angegebenen kmod-Werte, die
mit denen der DIN 1052 zunächst
identisch sind |
Das deutsche Anwendungsdokument
legt zusätzlich fest, dass der
kmod-Wert bei Einwirkungen
vom Typ Wind
aus dem Mittelwert der Lasteinwirkungsdauern kurz und sehr kurz berechnet werden darf. |
| Dies macht faktisch (programmintern)
die Einrichtung einer neuen Klasse der
Lasteinwirkungsdauer erforderlich. |
|
| → vgl.
EN 1995-1-1, Tab. 3.1, sowie DIN EN
1995-1-1/NA, Tab. NA.1, Fußnote
b |
|
|
|
|
| es gelten die in EC 5
angegebenen Festigkeitswerte, die mit
den Festigkeitswerten von DIN 1052 im
Großen und Ganzen übereinstimmen.
Augenfällig ist jedoch eine durchgängig
höhere Schubfestigkeit |
| Dafür wird in EC
5 der Rissfaktor kcr für
die Beanspruchbarkeit auf Schub eingeführt. |
| Für Voll- und Brettschichtholz
ist kcr = 0.67. |
| kcr dient der
Festlegung der effektiven (wirksamen)
Breite bei der Berechnung der Schubspannungen
nach der Formel bef = kcr b mit b = tatsächliche Breite. |
| Da bei der Ermittlung
der Spannungen b linear eingeht (Dübelformel),
entspricht dies einer künstlichen
Erhöhung der gegebenen Bemessungswerte,
die dann den erhöhten Schubfestigkeitswerten
gegenübergestellt werden. |
|
| → vgl.
EN 1995-1-1, (6.13a) |
|
| Das deutsche nationale
Anwendungsdokument widerspricht dieser
Vorgehensweise für Nadel- und Brettschichtholz. |
Hierin wird der Parameter
kcr so festgelegt, dass die
Festigkeitswerte für Nadel- und
Brettschichtholz durch kcr
geteilt gerade die Festigkeitswerte
der DIN 1052:2008-12 widerspiegeln. |
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|
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|
| der im EC 5 empfohlene
Materialsicherheitsbeiwert für
Vollholz beträgt 1.3 - der für
Brettschichtholz 1.25 |
|
| → vgl.
EN 1995-1-1, Tab. 2.3 |
|
| Das deutsche nationale
Anwendungsdokument legt den Materialsicherheitsbeiwert
für Vollholz wie auch für
Brettschichtholz mit 1.3 fest. |
|
| → vgl.
DIN EN 1995-1-1/NA, Tab. Na. 2 |
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| Im Eigenschaftsblatt Ausgewählte
Parameter der nationalen Anwendungsdokumente (Eurocode) sind für benutzerdefinierte NADs hinsichtlich
des hier besprochenen Nachweises folgende Einstellmöglichkeiten
gegeben. |
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|
Materialsicherheitsbeiwerte |
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|
die hier dargestellten
Werte entsprechen
den Werten des
deutschen Anwendungs-dokuments |
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|
Tabelle der
Modifikationsbeiwerte |
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in Abhängigkeit
von der Klasse der Lastein-
wirkungsdauer und der Nutzungsklasse. |
Zusätzlich
kann festgelegt werden, ob der
kmod-Wert einer Windeinwirkung
dem arithmetischen Mittel zwischen
den
kmod-Werten der Klassen kurz und
sehr kurz entsprechen soll. |
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| |
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|
Rissfaktor
kcr |
|
|
Hier kann zwischen
den Empfehlungen der
EN 1995-1-1
(Eurocode 5) und der Festlegung
in DIN EN 1995-1-1/NA (deutsches
Anwendungsdokument) gewählt werden. |
| Letzteres ist in
Deutschland verbindliche Vorschrift. |
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| Gebrauchstauglichkeitsnachweis |
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| Kurzbezeichnung: |
EC
5 Verformungen |
| Zusatzbezeichnung: |
Gebrauchstauglichkeit
nach DIN EN 1995 |
| Nachweisobjekte: |
Stabträger
aus Holz |
| Kombinationsregel: |
Eurocode / EC5-Spezial |
| Überlagerungsvorschrift: |
Extremalbildungsvorschriften |
| Interne Nummer: |
222 |
| Optionale Einstellungen: |
Auswahl Unternachweise |
|
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|
| Der Nachweis besteht aus drei Einzelnachweisen,
die jeder für sich optional (de)aktiviert werden
können. |
| Allen gemeinsam ist, dass nachgewiesen
werden muss, dass die unter bestimmten Lastkombinationen
berechneten Verformungen bestimmte Grenzwerte nicht
überschreiten. |
|
|
1. Nachweis: winst |
| |
|
| winst ist die
Verformung in der charakteristischen
(in DIN 1055 selten genannten)
Kombination ohne Kriecheinfluss |
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|
2. Nachweis: wfin = winst + wcreep |
| |
|
| mit winst s.o. |
| wcreep ist
die Kriechverformung, die sich zusätzlich
zur elastischen Anfangsverformung im
Laufe der Zeit einstellt. |
| Die Kriechverformung ist
die mit kdef multiplizierte,
in der quasiständigen Kombination
ermittelte Verformung. |
Die Werte erhält
man in der 4H-FRAP-Berechnung,
indem man ψdom = 1 +
ψ2· kdef und
ψsub = ψ0 + ψ2·kdef setzt. |
|
|
|
|
3. Nachweis: wnet,fin |
| |
|
| Laut EN 1995-1-1 ist hier
die im 2. Nachweis ermittelte Verformung
wfin unter Berücksichtigung
einer evtl. vorgegebenen Vorverformung
nachzuweisen. |
| Das deutsche NAD widerspricht
dem in der 1. Änderung DIN EN 1995-1-1/NA/A1
(vom Febr. 2012). |
Demnach gilt: wnet,fin ist die Endverformung in der quasiständigen
Kombination abzgl. einer evtl.
vorgegebenen Vorverformung. |
| Die Endverformung ermittelt
sich aus der Anfangsverformung durch
Multiplikation mit dem Faktor (1 + kdef). |
|
|
|
Die den einzelnen Nachweisen zugeordneten
Grenzwerte sind in EN 1995-1-1 als Empfehlungen
angegeben und
vom NAD Deutschland als Empfehlung bestätigt.
Sie können vom Benutzer jedoch (ggf. nach Absprache
mit dem Bauherrn) geändert werden. |
|
| Im Eigenschaftsblatt Ausgewählte
Parameter der nationalen Anwendungsdokumente (Eurocode) sind für benutzerdefinierte NADs hinsichtlich
des hier besprochenen Nachweises folgende Einstellmöglichkeiten
gegeben. |
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|
Verformungsbeiwerte |
|
|
| in Abhängigkeit
von der Nutzungsklasse |
|
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|
Verformungsgrenzwerte |
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|
| für die
drei Teilnachweise als Empfehlung |
|
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|
dritter Teilnachweis |
|
|
| Methode zur
Ermittlung der Verformungen
im dritten Teilnachweis. |
Hier wird
zwischen den Festlegungen
von
EN 1995-1-1 und denen
des deutschen nationalen
Anhangs (hier: erste Änderung)
unterschieden. |
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| Brandschutznachweis für Holzbauten |
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|
| Kurzbezeichnung: |
EC
5 Brandschutz |
| Zusatzbezeichnung: |
Brandschutznachweis
nach DIN EN 1995 |
| Nachweisobjekte: |
Stabträger
aus Holz |
| Kombinationsregel: |
Eurocode |
| Überlagerungsvorschrift: |
Extremalbildungsvorschriften
und Lastkollektive |
| Interne Nummer: |
222 |
| Optionale Einstellungen: |
Auswahl der Methode |
|
|
|
| Es werden an dieser Stelle nur die
minimalen Unterschiede zum Nachweis n. DIN 4102-22:2004-11 herausgestellt. |
|
|
die Nachweismethode mit
reduziertem Querschnitt entspricht
im Wesentlichen dem vereinfachten Nachweis
n. DIN 4102-22, Abs.5.5.2 a). |
Die Nachweismethode mit
reduzierten Eigenschaften entspricht
im Wesentlichen dem genaueren Nachweis
n. DIN 4102-22, Abs.5.5.2 b). |
|
|
|
|
bei der Nachweismethode mit reduziertem Querschnitt darf die Querschnittsreduzierung (bei
DIN 4102-22:
d0 = 7 mm = const.) bei kurzer
Branddauer (< 20 min) zwischen 0
und 7 mm interpoliert werden. |
|
| → vgl.
EN 1995-1-2, Abs. 4.2.2, Tab. 4.1 |
|
|
|
|
| bei der Methode mit
reduzierten Eigenschaften sind
die Formeln zur Ermittlung der Modifikationsbeiwerte
im Brandfall geringfügig geändert
worden. Für die |
|
|
|
| → vgl.
EN 1995-1-2, Abs. 4.2.3, (4.2) - (4.4) |
|
|
|
|
| die o. a. kmod,fi-Werte
gelten für eine Branddauer t ≥
20 min |
| Für t = 0 gilt: kmod,fi = 1.0. |
| Für 0 ≤ t ≤
20 min darf linear interpoliert werden. |
|
| → vgl.
EN 1995-1-2, Abs. 4.2.3, Anwendungsregel
(4) |
|
|
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|
| bei der Bestimmung des
Bemessungswertes für den Schubmodul
im Brandfall Gd,fi für
Vollholz entfällt der Faktor 2/3 |
|
|
|
| Im Eigenschaftsblatt Ausgewählte
Parameter der nationalen Anwendungsdokumente (Eurocode) sind für benutzerdefinierte NADs hinsichtlich
des hier besprochenen Nachweises folgende Einstellmöglichkeiten
gegeben. |
|
|
Materialsicherheitsbeiwert |
|
|
Extremalbildungsvorschrift |
Festlegung, ob die
führende Verkehrslasteinwirkung
mit dem Kombinationsbeiwert ψ1 (wie außergewöhnliche
Kombinationen) oder mit ψ2 (wie Erdbebensituation)
faktorisiert werden soll. |
| Letzteres ist voreingestellt. |
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
| Tragfähigkeitsnachweis (Th. II. Ordnung) |
|
|
| Kurzbezeichnung: |
EC
5 Tragfähigkeit (Th. II. Ord.) |
| Zusatzbezeichnung: |
Tragfähigkeit
nach DIN EN 1995 |
| Nachweisobjekte: |
Stabträger
aus Holz |
| Kombinationsregel: |
Eurocode |
| Überlagerungsvorschrift: |
Lastkollektive |
| Interne Nummer: |
225 |
| Optionale Einstellungen: |
keine |
| |
|
|
| Der Nachweis entspricht mit zwei Ausnahmen
exakt dem Tragfähigkeitsnachweis n. Th.
I. Ordnung. |
|
|
| wegen der Nichtlinearität
bei der Schnittgrößenermittlung
(Th. II. Ord.) können die zu untersuchenden |
| Kombinationen nur über
Lastkollektive und nicht mehr über
Extremalbildungsvorschriften beschrieben |
| werden |
|
|
|
|
| das Ersatzstabverfahren
für die Knicksicherheit wird nicht
angewendet, da die Sicherheit gegen |
| Ausknicken bereits durch
das gewählte Verfahren gewährleistet
ist |
| Es wird programmintern
kc,y = kc,z =
1.0 gesetzt. |
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|
|
|
|
|
|
 |
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|
Sind aktuell zum Stab definierte Linien ausgewählt und befindet sich die Interaktion in der Systemfolie, erscheint nach Anklicken des Buttons zur Festlegung der stabbezogenen Nachweisoptionen das
nachfolgend dargestellte Eigenschaftsblatt Stabbezogene Bemessungsoptionen. |
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|
|
 |
|
| Das Eigenschaftsblatt ist in eine Anzahl Register eingeteilt. |
Das Register Allgemein, in dem festgelegt wird, dass die Position bei einem Stahlbetonnachweis berücksichtigt
wird, gilt für alle Nachweise (Normen). |
| Hier werden die Bewehrungsanordnung, Stahlrandabstände, Grundbewehrung etc.
angegeben. |
|
Die weiteren Register enthalten optionale Angaben für die Bemessung bzw. Nachweise
nach den zur
Verfügung stehenden Normen. |
|
|
| DIN EN 1992-1-1, Eurocode 2 |
|
|
| Material ................... |
 |
|
|
| Biegebemessung ..... |
|
|
|
| Schubbemessung .... |
|
|
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| Rissnachweis .......... |
|
|
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| Ermüdungsnachweis |
|
|
|
| Spannungsnachweis |
|
|
|
|
|
|
|
| DIN 1045-1 |
|
|
| Material ................... |
|
|
|
| Biegebemessung ..... |
|
|
|
| Schubbemessung .... |
|
|
|
| Rissnachweis .......... |
|
|
|
| Ermüdungsnachweis |
|
|
|
| Spannungsnachweis |
|
|
|
|
|
|
|
| DIN 1045 (7.88) |
|
|
| Material ................... |
|
|
|
| Biegebemessung ..... |
|
|
|
| Schubbemessung .... |
|
|
|
| Rissnachweis .......... |
|
|
|
| Schwingbreitennachweis |
|
|
|
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|
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|
| Es brauchen nur die Register bearbeitet zu werden, deren zugeordnete Nachweise
auch geführt werden sollen. |
An dieser Stelle wird nur festgelegt, welche Bemessungs- bzw. Nachweisparameter berücksichtigt werden,
wenn der Nachweis geführt wird. |
| Damit der Nachweis tatsächlich geführt wird, muss er eingerichtet werden. |
|
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|
| Folgende typisierte Stahlbetonquerschnitte können zweiachsig bemessen werden |
|
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|
| Außerdem stehen der |
|
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| zur Verfügung, die einachsig bemessen werden. |
|
|
Zunächst wird im Eigenschaftsblatt festgelegt, ob der Stab überhaupt bemessen werden soll, um dann alle
weiteren
Bemessungsparameter zu bearbeiten. |
|
|
|
| In diesem Registerblatt gehören zu den Bemessungsparametern |
|
|
maximaler Bewehrungsgrad: Programmintern
erfolgt sowohl für jeden Nachweis als auch für das
Gesamtergebnis eine Überprüfung
des maximalen Bewehrungsgrades. |
| Ist er überschritten,
wird eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben. |
|
|
| Bewehrungsanordnung: Aus konstruktiven
Gründen (z.B. bei Stützen) kann es sinnvoll sein, allen vier Bewehrungsgruppen den gleichen Bewehrungsquerschnitt zuzuordnen. |
| In diesem Fall ist die voll symmetrische Bewehrungsanordnung auszuwählen. |
Sollen eventuelle Symmetrieeigenschaften der aktuell zu bemessenden Schnittgrößenkombination
ausgenutzt werden (u.U. kann sogar einachsig bemessen werden), ist eine
der anderen Bewehrungsanordnungen
vorzugeben. |
| Weitere Informationen entnehmen
Sie bitte dem Handbuch das pcae-Nachweiskonzept. |
|
|
Randabstände: Bei zweiachsiger Biegebemessung (d.h. Biegebemessung
unter zweiachsiger Belastung) ist
die genaue Anordnung der Bewehrung bzw.
Bewehrungsgruppen von entscheidender Bedeutung. |
Aus Gründen der Praktikabilität
wird das im Bild oben dargestellte Bewehrungsschema vom
Programm vorgegeben. |
Es sind
die Stahlrandabstände (Abstand vom Betonrand zum Schwerpunkt der Stahleinlagen)
oben, unten
sowie links, rechts festzulegen. |
|
|
| Grundbewehrung: Es kann eine Grundbewehrung vorgegeben werden, die mit der erforderlichen Bewehrung aus den Nachweisergebnissen extremiert wird
bzw. als Eingangsbewehrung in die Nachweise eingeht. |
|
|
|
|
|
 |
|
| Das Registerblatt behandelt die Parameter für Nachweise
nach DIN EN 1992-1-1,
Eurocode 2. |
| |
|
|
|
| In Auswahlboxen werden die möglichen Beton- und Betonstahlsorten für
die Längsbewehrung angeboten. |
| Außerdem kann eine Bemessung für benutzerdefinierte (freie) Materialien
erfolgen. Dazu sind die benötigten Grenzwerte zur Beschreibung der Spannungsdehnungslinien
anzugeben. |
|
|
|
|
|
Der E-Modul und die mittlere Zugfestigkeit des Betons werden bei Betätigen
des  -Buttons
vom
Programm ermittelt. |
|
Bei Nachweisen, die auf Verformungsberechnungen basieren (Spannungsermittlung
bei den Nachweisen im
GZG oder Knicksicherheitsnachweis im GZT), werden bei
Bedarf die eingegebenen Kriech- und Schwindbeiwerte berücksichtigt. |
| Diese Beiwerte
können über ein Hilfstool vom Programm automatisch ermittelt werden. |
|
|
|
| Da der äußere Angriff auf das Material im Statikausdruck dokumentiert
werden muss, kann die Expositionsklasse angegeben werden. |
|
|
|
Die E. ist jedoch für die Bemessung irrelevant, da die Betongüte und
die Randabstände der Bewehrung vom
Betonrand vom Anwender direkt vorgegeben
werden. |
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
Bei der Berücksichtigung der Mindestbewehrung ist zu beachten, ob es
sich um ein überwiegend biegebean-
spruchtes Bauteil (Träger) oder ein
hauptsächlich auf Druck beanspruchtes stabförmiges Bauteil (Stütze)
handelt. |
| Der Anwender kann in einer Liste das
zur Bestimmung der Mindestbewehrung maßgebende Kapitel auswählen. |
| Wird Träger/Stütze aktiviert,
entscheidet die aktuelle
Schnittgrößenkombination. |
|
|
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|
|
|
|
|
Die zweiachsige Bemessung für Querkraft und Torsion erfolgt für einen Rechteck-Querschnitt,
wobei bei
Plattenbalken- bzw. Doppel-T-Querschnitt nur der Steg schubtragend
wirkt. |
Die Bemessung wird nach den Koordinatenrichtungen getrennt für Vy,
Mx und Vz, Mx jeweils einachsig
durchgeführt und die Bewehrung anschließend
extremiert. |
Für Biege- und Schubbemessung können unterschiedliche Betonstahlsorten
vorgegeben werden. An dieser Stelle
wird die Schubbewehrung für die Bügel-
bzw. Torsionslängsbewehrung eingegeben. |
|
| Folgende Parameter sind optional |
|
|
|
|
innerer Hebelarm:
das Verfahren zur Berechnung des inneren Hebelarms wird nachweisglobal bestimmt
(s. Nachweise verwalten, optionale Einstellungen zur Biegebemessung) |
|
|
| Druckstrebenneigungswinkel θ |
|
|
| minimiert (θ = 0): ein minimaler Druckstrebenwinkel führt zu einer
minimalen Querkraftbewehrung. |
| Aber: der Druckstrebenwinkel geht auch
in die Berechnung der Verankerungslängen ein. |
| I.A. ist es nicht sinnvoll,
diesen Schalter zu aktivieren (z.T. lokal stark variierende Neigungswinkel). |
|
|
effektive Wanddicke: Die Torsionsbemessung basiert auf einer (fiktiven)
effektiven Wanddicke eines
Hohlquerschnitts, die entweder vorgegeben
oder nach Norm ermittelt werden kann. |
|
|
|
|
|
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| Aus der Biegebemessung erhält man |
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| die maximalen Bewehrungsquerschnitte As1, As2, As3,
As4 in cm2 |
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| sowie als Zusatzergebnisse |
|
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| die eingegebene Grundbewehrung (s. Register Allgemein ) As01, As02, As03, As04 in cm2 |
|
|
| die statisch erforderliche Bewehrung Asb1, Asb2,
Asb3, Asb4 in cm2 |
|
|
| die Differenzbewehrung zur eingegebenen Grundbew. (s. Reg. Allgemein) ΔAs1, ΔAs2, ΔAs3, ΔAs4 in
cm2 |
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|
| Die Schubbemessung liefert für die Querkraft |
|
|
| die maximale Querkraftbügelbewehrung (insgesamt) asbQ in cm2/m |
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|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| den Bemessungswert der einwirkenden Querkraft VEd in kN |
|
|
| den Bemessungswert der ohne Querkraftbewehrung aufnehmbaren Querkraft VRd,ct in
kN |
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|
| den Bemessungswert der durch die Druckstrebenfestigkeit begrenzten aufnehmbaren
Querkraft VRd,max in kN |
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|
| den Ausnutzungsbereich AB nach 9.3.2(3) |
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|
| ... für die Torsion |
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|
| die maximale Torsionslängsbewehrung AsT in cm2 |
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|
| die maximale Torsionsbügelbewehrung (je Seite) asbT in cm2/m |
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| sowie als Zusatzergebnisse |
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| den Bemessungswert des einwirkenden Torsionsmoments TEd in kNm |
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| den Bemessungswert des maximal aufnehmbaren Torsionsmoments TRd,max in
kNm |
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| ... für Querkraft und Torsion |
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| die Ausnutzung aus Querkraft und Torsion UV+T |
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| Der Rissnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
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Ermittlung der Mindestbewehrung, um unbeabsichtigte Zwangsbeanspruchungen
zum Zeitpunkt der
Erstrissbildung (vor Verkehrslastaufbringung) abzufangen |
|
|
| Begrenzung der Rissbreite nach Endrissbildung |
|
|
|
Der Nachweis erfolgt auf der Basis zur Einhaltung der Grenzdurchmesser der
Längsbewehrung, deshalb ist
bei allen Verfahren |
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| der Stabdurchmesser ds der rissverteilenden Bewehrung in mm |
|
|
|
| festzulegen. Ist ein Durchmesser = 0, wird die entsprechende Bewehrungsrichtung
nicht nachgewiesen. |
|
| Der Rissnachweis kann nach |
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| Norm (ohne direkte Berechnung der Rissbreite) |
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|
| Norm (direkte Berechnung der Rissbreite) |
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erfolgen. Die Verfahrensauswahl erfolgt nachweisglobal (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellungen
zum Rissnachweis). |
|
| Wesentliche Eingangsgröße ist die Rissbreite wk. Weiterhin gehen ein |
|
|
| zur Ermittlung der Mindestbewehrung |
|
| Art der Zwangsbeanspruchung (Zugzwang, Biegezwang) |
|
|
| Grund für die Zwangsbeanspruchung (selbst oder außerhalb induziert) |
|
|
| Erhärtungsgeschwindigkeit (bei langsam erhärtenden Betonen
darf die Mindestbewehrung reduziert werden) |
|
|
|
|
| Faktor kz,t für das maßgebende
Betonalter zum Zeitpunkt der Nachweisführung. |
| Sind beide Teilnachweise
aktiviert, wird kz,t nur bei der Ermittlung der Mindestbewehrung
(Erstriss) berücksichtigt. |
| Die Beanspruchung aus dem Abfließen der Hydratationswärme
kann mit Zugzwang und kz,t = 0.5 geführt werden. |
|
|
| das Verbundverhalten (nur für die Nachweisverfahren von Schießl und Noakowski) |
|
|
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein),
einer aus den vorher geführten Tragfähigkeitsnachweisen ermittelten
Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung der in den Nachweis
eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis). Der Maximalwert
wird übernommen. |
|
Der Nachweisteil Begrenzung der Rissbreite überprüft, ob die erforderlichen
Grenzdurchmesser oben und unten
für die maßgebende Risslast eingehalten werden. |
| Ist der Nachweis nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte der Anfangsbewehrung
entsprechend erhöht. |
|
|
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| Der Ermüdungsnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
|
|
| Nachweis für die Bewehrung (Längs- und Querkraftbewehrung) |
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| Wesentliche Eingangsgrößen, die vom Benutzer angegeben werden können, sind |
|
|
| die zulässige Spannungsschwingbreite für die Längsbewehrung zul ΔσRsk in
N/mm2 |
|
|
| die zulässige Spannungsschwingbreite für die Querkraftbewehrung zul ΔσRsk,V in
N/mm2 |
|
|
| der Zeitpunkt der Erstbelastung des Betons t0 in d |
|
|
|
| Ist einer der Parameter = 0,
wird der entsprechende Nachweisteil nicht durchgeführt. |
| Ist der Parameter für
die Längsbewehrung = 0, wird auch die Querkraftbewehrung nicht nachgewiesen. |
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt v
orgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein),
einer aus den vorher geführten Tragfähigkeitsnachweisen ermittelten
Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung der in den Nachweis
eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis). Der Maximalwert
wird übernommen. |
|
| Ist der Nachweis für die Bewehrung nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
der Anfangsbewehrung entsprechend erhöht. |
|
|
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|
| Der Spannungsnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
|
|
| Nachweis für die Bewehrung |
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| und erfordert die Eingabe der beiden Grenzwerte |
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|
| die je nach Einwirkungskombination variieren. |
| Ist einer der beiden Grenzwerte = 0, wird der entsprechende Nachweis
ignoriert. |
|
| Als Hilfestellung für den Anwender kann der Grenzwert auch als Vielfaches
von fck bzw. fyk, d.h. in Abhängigkeit der definierten
Materialgüten, eingegeben werden. |
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein),
einer aus den vorher geführten Tragfähigkeitsnachweisen ermittelten
Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung der in den Nachweis
eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis). Der Maximalwert
wird übernommen. |
|
| Ist der Nachweis für die Bewehrung nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
der Anfangsbewehrung auf der Zugseite entsprechend erhöht. |
| Ist der Nachweis
für den Beton nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte auf der
Druckseite erhöht. |
|
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| Man erhält als Nachweisergebnisse |
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|
| die maximalen Bewehrungsquerschnitte As1, As2, As3,
As4 in
cm2 |
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|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung As01, As01, As03,
As04 in
cm2 |
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|
| die Differenzbewehrung zur Anfangsbewehrung ΔAs1, ΔAs2, ΔAs3, ΔAs4 in
cm2 |
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|
| die Mindestbewehrung As1,Min, As2,Min, As3,Min,
As4,Min in cm2 |
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| den zulässigen Grenzdurchmesser dsR1, dsR2, dsR3,
dsR4 in mm |
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|
| ... für den Ermüdungsnachweis |
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| die Schwingbreite Δσs1, Δσs2, Δσs3, Δσs4 in
MN/m2 |
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| die Betonausnutzung aus Ermüdung Uc |
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| die extremalen Stahlspannungen σs1, σs2, σs3, σs4 in
MN/m2 |
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|
| die extremale Betonspannung σc in MN/m2 |
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|
| ... für
den Spannungsnachweis |
|
|
|
| die
extremalen Stahlspannungen σs1, σs2, σs3, σs4 in
MN/m2 |
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| die minimale Betonspannung σc in MN/m2 |
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|
| Das Registerblatt behandelt die Parameter für Nachweise nach DIN 1045-1. |
Da DIN-Fachbericht 102 und DIN 1045-1 in den weiten Teilen übereinstimmen,
gilt die folgende Beschreibung
auch für Nachweise nach DIN-Fachbericht
102. |
| |
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|
|
| In Auswahlboxen werden die möglichen Beton- und Betonstahlsorten für
die Längsbewehrung angeboten. |
| Außerdem kann eine Bemessung für benutzerdefinierte (freie) Materialien
erfolgen. Dazu sind die benötigten Grenzwerte zur Beschreibung der Spannungsdehnungslinien
anzugeben |
|
|
|
|
|
Der E-Modul und die mittlere Zugfestigkeit des Betons werden bei Betätigen
des -Buttons
vom
Programm ermittelt. |
Bei Nachweisen, die auf Verformungsberechnungen basieren (Spannungsermittlung
bei den Nachweisen im
GZG oder Knicksicherheitsnachweis im GZT), werden bei
Bedarf die eingegebenen Kriech- und Schwindbeiwerte berücksichtigt. |
| Diese
Beiwerte können über ein Hilfstool vom Programm automatisch ermittelt werden. |
|
|
|
| Da der äußere Angriff auf das Material im Statikausdruck dokumentiert
werden muss, kann die Expositionsklasse angegeben werden. |
|
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|
Die E. ist jedoch für die Bemessung irrelevant, da die Betongüte und
die Randabstände der Bewehrung
vom Betonrand vom Anwender direkt vorgegeben
werden. |
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Bei der Berücksichtigung der Mindestbewehrung ist zu beachten, ob es
sich um ein überwiegend biegebean
spruchtes Bauteil (Träger) oder ein
hauptsächlich auf Druck beanspruchtes stabförmiges Bauteil (Stütze)
handelt. |
| Der Anwender kann in einer Liste das
zur Bestimmung der Mindestbewehrung maßgebende Kapitel auswählen. |
| Wird Träger/Stütze aktiviert,
entscheidet die aktuelle
Schnittgrößenkombination. |
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|
| Für Biege- und Schubbemessung können unterschiedliche Betonstahlsorten
vorgegeben werden. |
| An dieser Stelle wird die Schubbewehrungsgüte für die Bügel-
bzw. Torsionslängsbewehrung eingegeben. |
|
Die zweiachsige Bemessung für Querkraft und Torsion erfolgt für einen Rechteck-Querschnitt,
wobei bei
Plattenbalken- bzw. Doppel-T-Querschnitt nur der Steg schubtragend
wirkt. |
Die Bemessung wird nach den Koordinatenrichtungen getrennt für Vy,
Mx und Vz, Mx jeweils einachsig
durchgeführt und die Bewehrung
anschließend
extremiert. |
|
| Folgende Parameter sind optional |
|
|
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|
| innerer Hebelarm - cv,D: Betonüberdeckung zur Längsbewehrung
auf der Druckseite |
|
|
| Druckstrebenneigungswinkel θ |
|
|
| minimiert (θ = 0): ein minimaler Druckstrebenwinkel führt zu einer
minimalen Querkraftbewehrung. |
| Aber: der Druckstrebenwinkel geht auch
in die Berechnung der Verankerungslängen ein. |
| I.A. ist es nicht sinnvoll,
diesen Schalter zu aktivieren (z.T. lokal stark variierende Neigungswinkel). |
|
|
effektive Wanddicke: Die Torsionsbemessung basiert auf einer (fiktiven)
effektiven Wanddicke eines
Hohlquerschnitts, die entweder vorgegeben
oder nach Norm ermittelt werden kann. |
|
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|
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|
| Aus der Biegebemessung erhält man |
|
|
| die maximalen Bewehrungsquerschnitte As1, As2, As3,
As4 in cm2 |
|
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|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| die statisch erforderliche Bewehrung Asb1, Asb2,
Asb3, Asb4 in cm2 |
|
|
| die Differenzbewehrung zur eingegebenen Grundbew. (s. Reg. Allgemein) ΔAs1, ΔAs2, ΔAs3, ΔAs4 in
cm2 |
|
|
|
| Die Schubbemessung liefert für die Querkraft |
|
|
| die maximale Querkraftbügelbewehrung (insgesamt) asbQ in cm2/m |
|
|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| den Bemessungswert der einwirkenden Querkraft VEd in kN |
|
|
| den Bemessungswert der ohne Querkraftbewehrung aufnehmbaren Querkraft VRd,ct in
kN |
|
|
| den Bemessungswert der durch die Druckstrebenfestigkeit begrenzten aufnehmbaren
Querkraft VRd,max in kN |
|
|
| den Ausnutzungsbereich AB nach Tab. 31 |
|
|
|
| ... für die Torsion |
|
|
| die maximale Torsionslängsbewehrung AsT in cm2 |
|
|
| die maximale Torsionsbügelbewehrung (je Seite) asbT in cm2/m |
|
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|
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|
|
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|
|
|
|
| Der Rissnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
|
|
Ermittlung der Mindestbewehrung, um unbeabsichtigte Zwangsbeanspruchungen
zum Zeitpunkt der
Erstrissbildung (vor Verkehrslastaufbringung) abzufangen |
|
|
| Begrenzung der Rissbreite nach Endrissbildung |
|
|
|
Der Nachweis erfolgt auf der Basis zur Einhaltung der Grenzdurchmesser der
Längsbewehrung, deshalb ist
bei allen Verfahren |
|
|
| der Stabdurchmesser ds der rissverteilenden Bewehrung in mm |
|
|
|
| festzulegen. Ist ein Durchmesser = 0, wird die entsprechende Bewehrungsrichtung
nicht nachgewiesen. |
|
| Der Rissnachweis kann nach |
|
|
| Norm (ohne direkte Berechnung der Rissbreite) |
|
|
| Norm (direkte Berechnung der Rissbreite) |
|
|
|
|
|
|
|
erfolgen. Die Verfahrensauswahl erfolgt nachweisglobal (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellungen
zum Rissnachweis). |
| Wesentliche Eingangsgröße ist die Rissbreite wk. Weiterhin gehen ein |
|
|
|
| zur Ermittlung der Mindestbewehrung |
|
| Art der Zwangsbeanspruchung (Zugzwang, Biegezwang) |
|
|
| Grund für die Zwangsbeanspruchung (selbst oder außerhalb induziert) |
|
|
| Erhärtungsgeschwindigkeit (bei langsam erhärtenden Betonen
darf die Mindestbewehrung reduziert werden) |
|
|
|
|
| Faktor kz,t für das maßgebende
Betonalter zum Zeitpunkt der Nachweisführung. |
| Sind beide Teilnachweise
aktiviert, wird kz,t nur bei der Ermittlung der Mindestbewehrung
(Erstriss) berücksichtigt. |
| Die Beanspruchung aus dem Abfließen der Hydratationswärme
kann mit Zugzwang und kz,t = 0.5 geführt werden. |
|
|
| das Verbundverhalten (nur für die Nachweisverfahren von Schießl und Noakowski) |
|
|
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein),
einer aus den vorher geführten Tragfähigkeitsnachweisen ermittelten
Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung der in den Nachweis
eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis). Der Maximalwert
wird übernommen. |
|
Der Nachweisteil Begrenzung der Rissbreite überprüft, ob die erforderlichen
Grenzdurchmesser oben und
unten für die maßgebende Risslast eingehalten werden. |
| Ist der Nachweis nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte der Anfangsbewehrung
entsprechend erhöht. |
|
|
|
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|
|
|
|
|
| Der Ermüdungsnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
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| Nachweis für die Bewehrung (Längs- und Querkraftbewehrung) |
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|
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|
| Wesentliche Eingangsgrößen, die vom Benutzer angegeben werden können, sind |
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|
| die zulässige Spannungsschwingbreite für die Längsbewehrung zul ΔσRsk in
N/mm2 |
|
|
| der Zeitpunkt der Erstbelastung des Betons t0 in |
|
|
|
| Ist einer der Parameter = 0,
wird der entsprechende Nachweisteil nicht durchgeführt. |
| Ist der Parameter für
die Längsbewehrung = 0, wird auch die Querkraftbewehrung nicht nachgewiesen. |
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein),
einer aus den vorher geführten Tragfähigkeitsnachweisen ermittelten
Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung der in den Nachweis
eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis). Der Maximalwert
wird übernommen. |
|
| Ist der Nachweis für die Bewehrung nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
der Anfangsbewehrung entsprechend erhöht. |
|
|
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|
|
| Der Spannungsnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
|
|
| Nachweis für die Bewehrung |
|
|
|
|
|
| und erfordert die Eingabe der beiden Grenzwerte |
|
|
|
| die je nach Einwirkungskombination variieren. |
| Ist einer der beiden Grenzwerte = 0, wird der entsprechende Nachweis
ignoriert. |
|
| Als Hilfestellung für den Anwender kann der Grenzwert auch als Vielfaches
von fck bzw. fyk, d.h. in Abhängigkeit der definierten
Materialgüten, eingegeben werden. |
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein),
einer aus den vorher geführten Tragfähigkeitsnachweisen ermittelten
Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung der in den Nachweis
eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis). Der Maximalwert
wird übernommen. |
|
Ist der Nachweis für die Bewehrung nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
der Anfangsbewehrung
auf der Zugseite entsprechend erhöht. |
| Ist der Nachweis
für den Beton nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte auf der
Druckseite erhöht. |
|
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|
|
| Man erhält als Nachweisergebnisse |
|
|
| die maximalen Bewehrungsquerschnitte As1, As2, As3,
As4 in
cm2 |
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|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung As01, As01, As03,
As04 in
cm2 |
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|
| die Differenzbewehrung zur Anfangsbewehrung ΔAs1, ΔAs2, ΔAs3, ΔAs4 in
cm2 |
|
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| Das Registerblatt behandelt die Parameter für Nachweise nach DIN 1045. |
| Diese Norm ist nicht mehr gültig, kann aber z.B. für Nachrechnungen genutzt werden. |
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| In Auswahlboxen werden die möglichen Beton- und Betonstahlsorten angeboten. |
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| Eine Mindestbewehrung ist nur für Druckglieder zu berücksichtigen. |
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Die zweiachsige Bemessung für Querkraft und Torsion erfolgt für einen Rechteck-Querschnitt, wobei bei
Plattenbalken- bzw. Doppel-T-Querschnitt nur der Steg schubtragend wirkt. |
| Die Bemessung wird nach den Koordinatenrichtungen getrennt für γSchub, Qy, Mx und γSchub, Qz, Mx durchgeführt. |
| Für beide Kombinationen wird die einachsige Schubbemessung durchgeführt und die Bewehrung anschließend extremiert. |
Für Biege- und Schubbemessung können unterschiedliche Betonstahlsorten
vorgegeben werden. An dieser
Stelle wird die Schubbewehrungsgüte für die Bügel-
bzw. Torsionslängsbewehrung eingegeben. |
|
| Folgende Parameter sind optional |
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|
| volle Schubdeckung auch im Schubbereich 2: keine verminderte Schubdeckung
nach Gl. (17) |
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|
| volle Schubdeckung in allen Schubbereichen: τ = τ0 |
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| Fertigteil mit Ortbetonergänzung: Abminderung von τzul nach
19.7.2 |
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| Aus der Biegebemessung erhält man |
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|
| die maximalen Bewehrungsquerschnitte As1, As2, As3, As4 in
cm2 |
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| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| die eingegebene Grundbewehrung (s. Register Allgemein ) As01, As02, As03, As04 in cm2 |
|
|
| die statisch erforderliche Bewehrung Asb1, Asb2,
Asb3, Asb4 in cm2 |
|
|
| die Differenzbewehrung zur eingegebenen Grundbew. (s. Reg. Allgemein) ΔAs1, ΔAs2, ΔAs3, ΔAs4 in
cm2 |
|
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|
| Die Schubbemessung liefert |
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|
| die maximale Querkraftbügelbewehrung (insgesamt) asbQ in cm2/m |
|
|
| die maximale Torsionslängsbewehrung AsT in cm2 |
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|
| die maximale Torsionsbügelbewehrung (je Seite) asbT in cm2/m |
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|
| sowie als Zusatzergebnisse |
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|
| den Grundwert der Schubspannungen aus Querkraft τ0 in N/mm2 |
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|
| die Bemessungsschubspannung aus Querkraft τQ in N/mm2 |
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| die Bemessungsschubspannung aus Torsion τT in N/mm2 |
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|
|
| Der Rissnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
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|
Ermittlung der Mindestbewehrung, um unbeabsichtigte Zwangsbeanspruchungen
zum Zeitpunkt der
Erstrissbildung (vor Verkehrslastaufbringung) abzufangen |
|
|
| Regeln für die statisch erforderliche Bewehrung nach Endrissbildung |
|
|
|
Der Nachweis erfolgt auf der Basis zur Einhaltung der Grenzdurchmesser der
Längsbewehrung, deshalb sind
bei allen Verfahren |
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|
| die Stabdurchmesser ds der rissverteilenden Bewehrung (Grenzdurchmesser
der Längsbewehrung) in mm |
|
|
|
| festzulegen. Ist ein Durchmesser = 0, wird die entsprechende Bewehrungsrichtung
nicht nachgewiesen. |
|
| Der Rissnachweis kann nach |
|
|
|
erfolgen. Die Verfahrensauswahl erfolgt nachweisglobal (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellungen
zum Rissnachweis). |
| Wesentliche Eingangsgröße ist die Rissbreite, die bei Anwendung des Verfahrens nach DIN 1045 über die
Umweltbedingungen und bei Schießl/Noakowski direkt über wcal einzugeben
ist. |
|
| Weiterhin gehen ein |
|
|
| Art der Zwangsbeanspruchung (Zugzwang, Biegezwang) |
|
|
| Faktor kz,t zur Berücksichtung des Betonalters zum Zeitpunkt
der Ermittlung der Mindestbewehrung. |
| Die Beanspruchung aus dem Abfließen
der Hydratationswärme ist mit Zugzwang und kz,t = 0.5 zu führen |
|
|
| das Verbundverhalten (nur für die Nachweisverfahren von Schießl und Noakowski) |
|
|
|
Der Nachweisteil Regeln für die statisch erforderliche Bewehrung überprüft,
ob die erforderlichen
Grenzdurchmesser oben und unten für die maßgebende Risslast
eingehalten werden. |
| Ist der Nachweis nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
der Eingangsbewehrung entsprechend erhöht. |
|
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|
Der Schwingbreitennachweis wird für die Längsbewehrung geführt. Ein Nachweis
der Querkraftbewehrung
erfolgt nicht. |
Wesentliche Eingangsgröße ist die zulässige Schwingbreite zul Δσ,
die i.A. in geraden Stababschnitten III S
und IV S (Balken) 180 N/mm2 und
bei Betonstahlmatten IV M (Platten) 80 N/mm2 betragen darf. |
| Der Parameter ist vom Anwender frei eingebbar. |
|
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| Man erhält als Nachweisergebnisse |
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|
| die maximalen Bewehrungsquerschnitte As1, As2, As3,
As4 in cm2 |
|
|
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|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung As01, As01, As03,
As04 in cm2 |
|
|
| die Differenzbewehrung zur Anfangsbewehrung ΔAs1, ΔAs2, ΔAs3, ΔAs4 in
cm2 |
|
|
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| As1,Min, As2,Min, As3,Min,
As4,Min in cm2 |
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| ... für den Schwingbreitennachweis |
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| die Schwingbreite Δσs1, Δσs2, Δσs3, Δσs4 in
MN/m2 |
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Sind aktuell zum Stab definierte Linien ausgewählt und befindet sich die Interaktion in der Systemfolie, erscheint nach Anklicken des Buttons zur Festlegung der stabbezogenen Nachweisoptionen das
nachfolgend dargestellte Eigenschaftsblatt Stabbezogene Bemessungsoptionen. |
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|
| Das Eigenschaftsblatt ist in eine Anzahl Register eingeteilt. |
Das Register Allgemein, in dem festgelegt wird, dass die Position bei einem Stahlbetonnachweis berücksichtigt
wird, gilt für alle Nachweise (Normen). |
| Hier werden die Bewehrungsanordnung, Stahlrandabstände, Grundbewehrung etc.
angegeben. |
|
Die weiteren Register enthalten optionale Angaben für die Bemessung bzw. Nachweise
nach den zur
Verfügung stehenden Normen. |
|
|
| DIN EN 1992-1-1, Eurocode 2 |
|
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| Es brauchen nur die Register bearbeitet zu werden, deren zugeordnete Nachweise
auch geführt werden sollen. |
An dieser Stelle wird nur festgelegt, welche Bemessungs- bzw. Nachweisparameter berücksichtigt werden,
wenn der Nachweis geführt wird. |
| Damit der Nachweis tatsächlich geführt wird, muss er eingerichtet werden. |
|
|
|
|
|
|
| Folgende typisierte Stahlbetonquerschnitte können einachsig bemessen werden |
|
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|
| Vollkreis (ggf. mit Wendelbewehrung) |
|
|
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 |
|
Zunächst wird im Eigenschaftsblatt festgelegt, ob der Stab überhaupt bemessen werden soll, um dann alle
weiteren
Bemessungsparameter zu bearbeiten. |
|
|
|
| In diesem Registerblatt gehören zu den Bemessungsparametern |
|
|
| Randabstände: Es sind für den Rechteck- und Plattenbalkenquerschnitt die Stahlrandabstände (Abstand vom Betonrand zum Schwerpunkt der Stahleinlagen) oben, unten, für den Kreisquerschnitt der äußere und für den Kreisringquerschnitt der äußere
und innere Stahlrandabstand festzulegen. |
|
|
| Grundbewehrung: Es kann eine
Grundbewehrung vorgegeben werden, die mit der erforderlichen Bewehrung
aus den Nachweisergebnissen extremiert wird bzw. als Eingangsbewehrung in
die Nachweise eingeht. |
|
|
maximaler Bewehrungsgrad: Programmintern
erfolgt sowohl für jeden Nachweis als auch für das
Gesamtergebnis eine Überprüfung des maximalen Bewehrungsgrades. |
| Ist er überschritten,
wird eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben. |
|
|
| Bewehrungsanordnung: Aus konstruktiven
Gründen kann es sinnvoll sein, oben und unten den gleichen Bewehrungsquerschnitt einzulegen. |
In diesem Fall ist die symmetrische Bewehrungsanordnung auszuwählen, während die Zugbewehrung
stets
die minimale Bewehrung ermittelt. |
|
|
| Wendelbewehrung (nur Vollkreis
und nur Biegebemessung nach DIN 1045) zur Erhöhung des Druckkraftwiderstands des Kreisquerschnitts. Die notwendigen Parameter
sind |
|
|
| dw Durchmesser der Wendelbewehrung in cm |
|
|
| dsw Stabdurchmesser der Wendel in mm |
|
|
|
|
sk Knicklänge der maßgebenden Stütze (kann aufgrund der Fülle
an Einflussfaktoren programmintern
nicht ermittelt werden) |
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|
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|
|
|
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|
|
| Das Registerblatt behandelt die Parameter für Nachweise
nach DIN EN 1992-1-1,
Eurocode 2. |
| |
|
|
|
| In Auswahlboxen werden die möglichen Beton- und Betonstahlsorten für
die Längsbewehrung angeboten. |
|
|
|
| Außerdem kann eine Bemessung für benutzerdefinierte (freie)
Materialien erfolgen. Dazu sind die benötigten Grenzwerte zur Beschreibung der
Spannungsdehnungslinien anzugeben. |
|
|
|
|
|
Der
E-Modul und die mittlere Zugfestigkeit des Betons werden bei Betätigen
des  -Buttons
vom
Programm ermittelt. |
|
Bei Nachweisen, die auf Verformungsberechnungen basieren (Spannungsermittlung
bei den Nachweisen im
GZG oder Knicksicherheitsnachweis im GZT), werden bei
Bedarf die eingegebenen Kriech- und Schwindbeiwerte
berücksichtigt. |
| Diese Beiwerte können über ein Hilfstool vom Programm automatisch
ermittelt
werden. |
|
|
|
| Da der äußere Angriff auf das Material im Statikausdruck dokumentiert
werden muss, kann die Expositionsklasse angegeben werden. |
|
|
|
Die E. ist jedoch für die Bemessung irrelevant, da die Betongüte und
die Randabstände der Bewehrung vom
Betonrand vom Anwender direkt vorgegeben
werden. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bei der Berücksichtigung der Mindestbewehrung ist zu beachten, ob es
sich um ein überwiegend biegebean-
spruchtes Bauteil (Träger) oder ein
hauptsächlich auf Druck beanspruchtes stabförmiges Bauteil (Stütze)
handelt. |
| Der Anwender kann in einer Liste das
zur Bestimmung der Mindestbewehrung maßgebende Kapitel auswählen. |
| Wird Träger/Stütze aktiviert,
entscheidet die aktuelle
Schnittgrößenkombination. |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Für Biege- und Schubbemessung können unterschiedliche Betonstahlsorten
vorgegeben werden. |
| An dieser Stelle wird die Schubbewehrungsgüte für die Bügel-
bzw. Torsionslängsbewehrung eingegeben. |
|
|
|
|
|
| Folgende Parameter sind optional |
|
|
| Bemessung ohne Mindestbewehrung:
für Plattenstreifen oder Stützen ist keine Mindestquerkraftbewehrung
erforderlich, wenn VEd ≤ VRd,ct. |
|
|
innerer Hebelarm: das Verfahren zur Berechnung des inneren Hebelarms wird
nachweisglobal bestimmt
(s. Nachweise verwalten, optionale Einstellungen zur Biegebemessung) |
|
|
| Druckstrebenneigungswinkel θ |
|
|
| minimiert (θ = 0): ein minimaler Druckstrebenwinkel führt zu einer
minimalen Querkraftbewehrung. |
| Aber: der Druckstrebenwinkel geht auch
in die Berechnung der Verankerungslängen ein. |
| I.A. ist es nicht sinnvoll,
diesen Schalter zu aktivieren (z.T. lokal stark variierende Neigungswinkel). |
|
|
| Wirksamkeitsfaktor (nur bei Kreisquerschnitten): Über den Wirksamkeitsfaktor
kann das ungünstigere Querkrafttragverhalten eines Kreisquerschnitts
berücksichtigt werden. |
|
|
effektive Wanddicke: Die Torsionsbemessung basiert auf einer (fiktiven)
effektiven Wanddicke eines
Hohlquerschnitts, die entweder vorgegeben
oder nach Norm ermittelt werden kann. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Aus der Biegebemessung erhält man |
|
|
| die maximalen Bewehrungsquerschnitte Aso, Asu in
cm2 |
|
|
|
|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| die eingegebene Grundbewehrung (s. Register Allgemein ) As0o, As0u in cm2 |
|
|
| die statisch erforderliche Bewehrung Asbo, Asbu in
cm2 |
|
|
| die Differenzbewehrung zur eingegebenen Grundbew. (s. Register Allgemein) ΔAso, ΔAsu in
cm2 |
|
|
|
| Die Schubbemessung liefert für die Querkraft |
|
|
| die maximale Querkraftbügelbewehrung (insgesamt) asbQ in cm2/m |
|
|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| den Bemessungswert der einwirkenden Querkraft VEd in
kN |
|
|
| den Bemessungswert der ohne Querkraftbewehrung
aufnehmbaren Querkraft VRd,ct in kN |
|
|
| den Bemessungswert der durch die Druckstrebenfestigkeit
begrenzten aufnehmbaren Querkraft VRd,max in kN |
|
|
|
|
| den Ausnutzungsbereich AB nach 9.3.2(3) |
|
|
|
| ... für die Torsion |
|
|
| die maximale Torsionslängsbewehrung AsT in cm2 |
|
|
| die maximale Torsionsbügelbewehrung (je Seite) asbT in cm2/m |
|
|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| den Bemessungswert des einwirkenden Torsionsmoments TEd in
kNm |
|
|
| den Bemessungswert des maximal aufnehmbaren Torsionsmoments TRd,max in
kNm |
|
|
|
| ... für Querkraft und Torsion |
|
|
| die Ausnutzung aus Querkraft und Torsion UV+T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Der Rissnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
|
|
Ermittlung der Mindestbewehrung, um unbeabsichtigte Zwangsbeanspruchungen
zum Zeitpunkt der
Erstrissbildung (vor Verkehrslastaufbringung) abzufangen |
|
|
| Begrenzung der Rissbreite nach Endrissbildung |
|
|
|
Der Nachweis erfolgt auf Basis der Einhaltung der Grenzdurchmesser der
Längsbewehrung, deshalb ist
bei allen Verfahren |
|
|
| der Stabdurchmesser ds der rissverteilenden Bewehrung in mm |
|
|
|
| festzulegen. Ist ein Durchmesser = 0, wird die entsprechende Bewehrungsrichtung
nicht nachgewiesen. |
|
| Der Rissnachweis kann nach |
|
|
| Norm (ohne direkte Berechnung der Rissbreite) |
|
|
| Norm (direkte Berechnung der Rissbreite) |
|
|
|
|
|
|
|
erfolgen. Die Verfahrensauswahl erfolgt nachweisglobal (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellungen
zum Rissnachweis). |
| Wesentliche Eingangsgröße ist die Rissbreite wk. Weiterhin gehen ein |
|
|
| zur Ermittlung der Mindestbewehrung |
|
| Art der Zwangsbeanspruchung (Zugzwang, Biegezwang) |
|
|
| Grund für die Zwangsbeanspruchung (selbst oder außerhalb induziert) |
|
|
| Erhärtungsgeschwindigkeit (bei langsam erhärtenden Betonen
darf die Mindestbewehrung reduziert werden) |
|
|
|
|
| Faktor kz,t für das maßgebende
Betonalter zum Zeitpunkt der Nachweisführung. |
| Sind beide Teilnachweise
aktiviert, wird kz,t nur bei der Ermittlung der Mindestbewehrung
(Erstriss) berücksichtigt. |
| Die Beanspruchung aus dem Abfließen der Hydratationswärme
kann mit Zugzwang und kz,t = 0.5 geführt werden. |
|
|
| das Verbundverhalten (nur für die Nachweisverfahren von Schießl und Noakowski) |
|
|
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein), einer aus den vorher
geführten Tragfähigkeitsnachweisen
ermittelten Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung
der in den Nachweis eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis).
Der Maximalwert wird übernommen. |
|
Der Nachweisteil Begrenzung der Rissbreite überprüft, ob die erforderlichen
Grenzdurchmesser oben und
unten für die maßgebende Risslast eingehalten werden. |
| Ist der Nachweis nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte der Anfangsbewehrung
entsprechend erhöht. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Der Ermüdungsnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
|
|
| Nachweis für die Bewehrung (Längs- und Querkraftbewehrung) |
|
|
|
|
|
| Wesentliche Eingangsgrößen, die vom Benutzer angegeben werden können, sind |
|
|
| die zulässige Spannungsschwingbreite für die Längsbewehrung zul ΔσRsk in
N/mm2 |
|
|
| die zulässige Spannungsschwingbreite für die Querkraftbewehrung zul ΔσRsk,V in
N/mm2 |
|
|
| der Zeitpunkt der Erstbelastung des Betons t0 in d |
|
|
|
| Ist einer der Parameter = 0,
wird der entsprechende Nachweisteil nicht durchgeführt. |
| Ist der Parameter für
die Längsbewehrung = 0, wird auch die Querkraftbewehrung nicht nachgewiesen. |
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein),
einer aus den vorher geführten Tragfähigkeitsnachweisen ermittelten
Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung der in den Nachweis
eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis). Der Maximalwert
wird übernommen. |
|
| Ist der Nachweis für die Bewehrung nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
der Anfangsbewehrung entsprechend erhöht. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Der Spannungsnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
|
|
| Nachweis für die Bewehrung |
|
|
|
|
|
| und erfordert die Eingabe der beiden Grenzwerte |
|
|
|
| die je nach Einwirkungskombination variieren. |
| Ist einer der beiden Grenzwerte = 0, wird der entsprechende Nachweis
ignoriert. |
|
| Als Hilfestellung für den Anwender kann der Grenzwert auch als Vielfaches
von fck bzw. fyk, d.h. in Abhängigkeit der definierten
Materialgüten,
eingegeben werden. |
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein),
einer aus den vorher geführten Tragfähigkeitsnachweisen ermittelten
Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung der in den Nachweis
eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis). Der Maximalwert
wird übernommen. |
|
Ist der Nachweis für die Bewehrung nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
der Anfangsbewehrung
auf der Zugseite entsprechend erhöht. |
| Ist der Nachweis für den Beton nicht
erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte auf der Druckseite erhöht. |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Man erhält als Nachweisergebnisse |
|
|
| die maximalen Bewehrungsquerschnitte Aso, Asu in
cm2 |
|
|
|
|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung As0o, As0u in
cm2 |
|
|
| die Differenzbewehrung zur Anfangsbewehrung ΔAso, ΔAsu in
cm2 |
|
|
|
|
|
|
| die Mindestbewehrung Aso,Min, Asu,Min in cm2 |
|
|
| den zulässigen Grenzdurchmesser dsRo, dsRu in mm |
|
|
|
| ... für den Ermüdungsnachweis |
|
|
|
| die Schwingbreite Δσso, Δσsu in
MN/m2 |
|
|
| die Betonausnutzung aus Ermüdung Uc |
|
|
| die extremalen Stahlspannungen σso, σsu in
MN/m2 |
|
|
| die extremale Betonspannung σc in MN/m2 |
|
|
|
| ... für
den Spannungsnachweis |
|
|
|
| die
extremalen Stahlspannungen σso, σsu in
MN/m2 |
|
|
| die minimale Betonspannung σc in MN/m2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Das Registerblatt behandelt die Parameter für Nachweise
nach DIN 1045-1. |
| Da DIN-Fachbericht 102 und DIN 1045-1 in
weiten Teilen übereinstimmen, gilt die folgende Beschreibung auch für Nachweise
nach DIN-Fachbericht 102. |
|
|
|
|
| In Auswahlboxen werden die möglichen Beton- und Betonstahlsorten für die Längsbewehrung
angeboten. |
|
|
|
| Außerdem kann eine Bemessung für benutzerdefinierte (freie)
Materialien erfolgen. Dazu sind die benötigten Grenzwerte zur Beschreibung der
Spannungsdehnungslinien anzugeben. |
|
|
|
|
|
Der
E-Modul und die mittlere Zugfestigkeit des Betons werden bei Betätigen
des -Buttons vom
Programm ermittelt. |
|
Bei Nachweisen, die auf Verformungsberechnungen basieren (Spannungsermittlung
bei den Nachweisen im
GZG oder Knicksicherheitsnachweis im GZT), werden bei
Bedarf
die
eingegebenen
Kriech-
und Schwindbeiwerte
berücksichtigt. |
| Diese Beiwerte können über ein Hilfstool vom Programm automatisch
ermittelt
werden. |
|
|
|
| Da der äußere Angriff auf das Material im Statikausdruck dokumentiert werden
muss, kann die Expositionsklasse angegeben werden. |
|
|
|
Die E. ist jedoch für die Bemessung
irrelevant, da die Betongüte und die Randabstände der Bewehrung
vom
Betonrand vom Anwender
direkt vorgegeben werden. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bei der Berücksichtigung der Mindestbewehrung ist zu beachten, ob es
sich um ein überwiegend biegebean
spruchtes Bauteil (Träger) oder ein
hauptsächlich auf Druck beanspruchtes stabförmiges Bauteil (Stütze)
handelt. |
| Der Anwender kann in einer Liste das
zur Bestimmung der Mindestbewehrung maßgebende Kapitel auswählen. |
| Wird Träger/Stütze aktiviert,
entscheidet die aktuelle Schnittgrößenkombination. |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Für Biege- und Schubbemessung können unterschiedliche Betonstahlsorten
vorgegeben werden. |
| An dieser Stelle wird die Schubbewehrungsgüte für die Bügel-
bzw. Torsionslängsbewehrung eingegeben. |
|
|
|
|
|
| Folgende Parameter sind optional |
|
|
| Bemessung ohne Mindestbewehrung:
für Plattenstreifen oder Stützen ist keine Mindestquerkraftbewehrung
erforderlich, wenn VEd ≤ VRd,ct |
|
|
| innerer Hebelarm - cnom: Betonüberdeckung zur Längsbewehrung. |
| Das Verfahren zur Berechnung des inneren Hebelarms wird nachweisglobal bestimmt
(s. Nachweise verwalten, optionale Einstellungen zur Biegebemessung). |
|
|
| Druckstrebenneigungswinkel θ |
|
|
| minimiert (θ = 0): ein minimaler Druckstrebenwinkel führt zu einer
minimalen Querkraftbewehrung. |
| Aber: der Druckstrebenwinkel geht auch
in die Berechnung der Verankerungslängen ein. |
| I.A. ist es nicht sinnvoll,
diesen Schalter zu aktivieren (z.T. lokal stark variierende Neigungswinkel). |
|
|
| Bewehrungswinkel: Winkel der Querkraftbewehrung zur Längsbewehrung |
|
|
| Wirksamkeitsfaktor (nur bei Kreisquerschnitten): Über den Wirksamkeitsfaktor
kann das ungünstigere Querkrafttragverhalten
eines Kreisquerschnitts berücksichtigt
werden |
|
|
effektive Wanddicke: Die Torsionsbemessung basiert auf einer (fiktiven)
effektiven Wanddicke eines
Hohlquerschnitts, die entweder vorgegeben
oder
nach Norm
ermittelt werden kann. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Aus der Biegebemessung erhält man |
|
|
| die maximalen Bewehrungsquerschnitte Aso, Asu in
cm2 |
|
|
|
|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| die eingegebene Grundbewehrung (s. Register Allgemein ) As0o, As0u in cm2 |
|
|
| die statisch erforderliche Bewehrung Asbo, Asbu in
cm2 |
|
|
| die Differenzbewehrung zur eingegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein) ΔAso, ΔAsu in
cm2 |
|
|
|
| Die Schubbemessung liefert für die Querkraft |
|
|
| die maximale Querkraftbügelbewehrung (insgesamt) asbQ in cm2/m |
|
|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| den Bemessungswert der einwirkenden Querkraft VEd in
kN |
|
|
| den Bemessungswert der ohne Querkraftbewehrung
aufnehmbaren Querkraft VRd,ct in kN |
|
|
| den Bemessungswert der durch die Druckstrebenfestigkeit
begrenzten aufnehmbaren Querkraft VRd,max in kN |
|
|
|
|
| den Ausnutzungsbereich AB nach Tab. 31 |
|
|
|
| ... für die Torsion |
|
|
| die maximale Torsionslängsbewehrung AsT in cm2 |
|
|
| die maximale Torsionsbügelbewehrung (je Seite) asbT in cm2/m |
|
|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| den Bemessungswert des einwirkenden Torsionsmoments TEd in
kNm |
|
|
| den Bemessungswert des maximal aufnehmbaren Torsionsmoments TRd,max in
kNm |
|
|
|
| ... für Querkraft und Torsion |
|
|
| die Ausnutzung aus Querkraft und Torsion UV+T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Der Rissnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
|
|
Ermittlung der Mindestbewehrung, um unbeabsichtigte Zwangsbeanspruchungen
zum Zeitpunkt der
Erstrissbildung (vor Verkehrslastaufbringung) abzufangen |
|
|
| Begrenzung der Rissbreite nach Endrissbildung |
|
|
|
Der Nachweis erfolgt auf Basis der Einhaltung der Grenzdurchmesser der
Längsbewehrung, deshalb ist
bei allen Verfahren |
|
|
| der Stabdurchmesser ds der rissverteilenden Bewehrung in mm |
|
|
|
| festzulegen. Ist ein Durchmesser = 0, wird die entsprechende Bewehrungsrichtung
nicht nachgewiesen. |
|
| Der Rissnachweis kann nach |
|
|
| Norm (ohne direkte Berechnung der Rissbreite) |
|
|
| Norm (direkte Berechnung der Rissbreite) |
|
|
|
|
|
|
|
erfolgen. Die Verfahrensauswahl erfolgt nachweisglobal (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellungen
zum Rissnachweis). |
| Wesentliche Eingangsgröße ist die Rissbreite wk. Weiterhin gehen ein |
|
|
| zur Ermittlung der Mindestbewehrung |
|
| Art der Zwangsbeanspruchung (zentrischer Zwang, Biegezwang) |
|
|
| Grund für die Zwangsbeanspruchung (selbst- oder außerhalb induziert) |
|
|
| Erhärtungsgeschwindigkeit (bei langsam erhärtenden Betonen darf die
Mindestbewehrung reduziert werden) |
|
|
|
|
| Faktor kz,t für das maßgebende
Betonalter zum Zeitpunkt der Nachweisführung. |
| Sind beide Teilnachweise
aktiviert, wird kz,t nur bei der Ermittlung der Mindestbewehrung
(Erstriss) berücksichtigt. |
| Die Beanspruchung aus dem Abfließen der Hydratationswärme
kann mit Zugzwang und kz,t = 0.5 geführt werden. |
|
|
| das Verbundverhalten (nur für die Nachweisverfahren von Schießl und Noakowski) |
|
|
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein), einer aus den vorher
geführten Tragfähigkeitsnachweisen
ermittelten Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung
der in den Nachweis eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis).
Der Maximalwert wird übernommen. |
|
Der Nachweisteil Begrenzung der Rissbreite überprüft, ob die erforderlichen
Grenzdurchmesser oben und
unten für die maßgebende Risslast eingehalten werden. |
| Ist der Nachweis nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte der Anfangsbewehrung
entsprechend erhöht. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Der Ermüdungsnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
|
|
| Nachweis für die Bewehrung (Längs- und Querkraftbewehrung) |
|
|
|
|
|
| Wesentliche Eingangsgrößen, die vom Benutzer angegeben werden können, sind |
|
|
| die zulässige Spannungsschwingbreite für die Längsbewehrung zul ΔσRsk in
N/mm2 |
|
|
| die zulässige Spannungsschwingbreite für die Querkraftbewehrung zul ΔσRsk,V in
N/mm2 |
|
|
| der Zeitpunkt der Erstbelastung des Betons t0 in d |
|
|
|
| Ist einer der Parameter = 0,
wird der entsprechende Nachweisteil nicht durchgeführt. |
| Ist der Parameter für
die Längsbewehrung = 0, wird auch die Querkraftbewehrung nicht nachgewiesen. |
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein),
einer aus den vorher geführten Tragfähigkeitsnachweisen ermittelten
Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung der in den Nachweis
eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis). Der Maximalwert
wird übernommen. |
|
| Ist der Nachweis für die Bewehrung nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
der Anfangsbewehrung entsprechend erhöht. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Der Spannungsnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
|
|
| Nachweis für die Bewehrung |
|
|
|
|
|
| und erfordert die Eingabe der beiden Grenzwerte |
|
|
|
| die je nach Einwirkungskombination variieren. |
| Ist einer der beiden Grenzwerte = 0, wird der entsprechende Nachweis
ignoriert. |
|
| Als Hilfestellung für den Anwender kann der Grenzwert auch als Vielfaches
von fck bzw. fyk, d.h. in Abhängigkeit der definierten
Materialgüten,
eingegeben werden. |
|
Die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung setzt sich zusammen aus der
im Eigenschaftsblatt
vorgegebenen Grundbewehrung (s. Register Allgemein),
einer aus den vorher geführten Tragfähigkeitsnachweisen ermittelten
Biegebewehrung (Biegebemessung) und der Kontrollbemessung der in den Nachweis
eingehenden
Lasten (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellung zum Nachweis). Der Maximalwert
wird übernommen. |
|
Ist der Nachweis für die Bewehrung nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
der Anfangsbewehrung
auf der Zugseite entsprechend erhöht. |
| Ist der Nachweis für den Beton nicht
erfüllt,
werden
die Bewehrungsquerschnitte
auf der Druckseite erhöht. |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Man erhält als Nachweisergebnisse |
|
|
| die maximalen Bewehrungsquerschnitte Aso, Asu in
cm2 |
|
|
|
|
|
| sowie als Zusatzergebnisse |
|
|
|
| die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung As0o, As0u in
cm2 |
|
|
| die Differenzbewehrung zur Anfangsbewehrung ΔAso, ΔAsu in
cm2 |
|
|
|
|
|
|
| die Mindestbewehrung Aso,Min, Asu,Min in cm2 |
|
|
| den zulässigen Grenzdurchmesser dsRo, dsRu in mm |
|
|
|
| ... für den Ermüdungsnachweis |
|
|
|
| die Schwingbreite Δσso, Δσsu in
MN/m2 |
|
|
| die Betonausnutzung aus Ermüdung Uc |
|
|
| die extremalen Stahlspannungen σso, σsu in
MN/m2 |
|
|
| die extremale Betonspannung σc in MN/m2 |
|
|
|
| ... für
den Spannungsnachweis |
|
|
|
| die
extremalen Stahlspannungen σso, σsu in
MN/m2 |
|
|
| die minimale Betonspannung σc in MN/m2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Das Registerblatt behandelt die Parameter für Nachweise nach DIN 1045 (7.88). |
| Diese Norm ist nicht mehr gültig, kann aber z.B. für Nachrechnungen genutzt werden. |
|
|
|
|
|
|
| In Auswahlboxen werden die möglichen Beton- und Betonstahlsorten angeboten. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Eine Mindestbewehrung ist nur für Druckglieder zu berücksichtigen. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Für Biege- und Schubbemessung können unterschiedliche Betonstahlsorten
vorgegeben werden. |
| An dieser Stelle wird die Schubbewehrungsgüte für die Bügel-
bzw. Torsionslängsbewehrung eingegeben. |
|
| Folgende Parameter sind optional |
|
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| als Plattenstreifen (nur Rechteck-Querschnitte): keine Mindestbewehrung
im Schubbereich 1 |
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| gestaffelte Feldbewehrung: lim τ = τ011,
Zeile a (Tab.13) |
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| Abminderungsfaktor ki je nachdem, ob max |Q|
und max |M| zusammentreffen (k1) oder nicht (k2) |
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| volle Schubdeckung auch im Schubbereich
2: keine verminderte Schubdeckung nach Gl. (17) |
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| volle Schubdeckung in allen Schubbereichen: τ = τ0 |
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| Fertigteil mit Ortbetonergänzung: Abminderung von τzul nach 19.7.2 |
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| Aus der Biegebemessung erhält man |
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| die maximalen Bewehrungsquerschnitte Aso, Asu in cm2 |
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| sowie als Zusatzergebnisse |
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| die statisch erforderliche Bewehrung Asbo, Asbu in cm2 |
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| die Differenzbewehrung zur eingegebenen
Grundbew. (s. Register Allgemein) ΔAso, ΔAsu in cm2 |
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| Die Schubbemessung liefert |
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| die maximale Querkraftbügelbewehrung (insgesamt)
asbQ in cm2/m |
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| die maximale Torsionslängsbewehrung AsT in cm2 |
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| die maximale Torsionsbügelbewehrung (je
Seite) asbT in cm2/m |
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| sowie als Zusatzergebnisse |
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| den Grundwert der Schubspannungen aus Querkraft τ0 in N/mm2 |
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| die Bemessungsschubspannung aus Querkraft τQ in N/mm2 |
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| die Bemessungsschubspannung aus Torsion τT in N/mm2 |
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| Der Rissnachweis ist in zwei Teile gegliedert |
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Ermittlung der Mindestbewehrung, um unbeabsichtigte Zwangsbeanspruchungen
zum Zeitpunkt der
Erstrissbildung (vor Verkehrslastaufbringung) abzufangen |
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| Regeln für die statisch erforderliche Bewehrung nach Endrissbildung |
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Der Nachweis erfolgt auf Basis der Einhaltung
der Grenzdurchmesser der Längsbewehrung, deshalb sind
bei allen Verfahren |
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| die Stabdurchmesser ds der rissverteilenden Bewehrung (Grenzdurchmesser
der Längsbewehrung) in mm |
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| festzulegen. Ist ein Durchmesser = 0, wird die entsprechende Bewehrungsrichtung
nicht nachgewiesen. |
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| Der Rissnachweis kann nach |
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erfolgen. Die Verfahrensauswahl erfolgt nachweisglobal (s. Nachweise verwalten, optionale Einstellungen
zum Rissnachweis). |
| Wesentliche Eingangsgröße ist die Rissbreite, die bei Anwendung des Verfahrens nach DIN 1045 über die
Umweltbedingungen und bei Schießl/Noakowski direkt über wcal einzugeben
ist. |
| Weiterhin gehen ein |
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| Art der Zwangsbeanspruchung (Zugzwang, Biegezwang) |
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| Faktor kz,t zur Berücksichtung des Betonalters zum Zeitpunkt
der Ermittlung der Mindestbewehrung. |
| Die Beanspruchung aus dem Abfließen
der Hydratationswärme ist mit Zugzwang und kz,t = 0.5 zu führen. |
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| das Verbundverhalten (nur für die Nachweisverfahren von Schießl und Noakowski) |
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Der Nachweisteil Regeln für die statisch erforderliche Bewehrung überprüft,
ob die erforderlichen
Grenzdurchmesser oben und unten für die maßgebende Risslast
eingehalten werden. |
| Ist der Nachweis nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
der Eingangsbewehrung entsprechend erhöht. |
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| Der Schwingbreitennachweis wird für die Längsbewehrung geführt. Ein Nachweis
der Querkraftbewehrung erfolgt nicht. |
Wesentliche Eingangsgröße ist die zulässige Schwingbreite zul Δσ,
die i.A. in geraden Stababschnitten III S
und IV S (Balken) 180 N/mm2 und
bei Betonstahlmatten IV M (Platten) 80 N/mm2 betragen darf. |
| Der Parameter ist vom Anwender frei eingebbar. |
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| Aus den Gebrauchstauglichkeitsnachweisen erhält man |
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| die maximalen Bewehrungsquerschnitte Aso, Asu in
cm2 |
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| sowie als Zusatzergebnisse |
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| die in den Nachweis eingehende Anfangsbewehrung As0o, As0u in
cm2 |
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| die Differenzbewehrung zur Anfangsbewehrung ΔAso, ΔAsu in
cm2 |
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| die Mindestbewehrung Aso,Min, Asu,Min in cm2 |
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| ... für den Schwingbreitennachweis |
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| die Schwingbreite Δσso, Δσsu in
MN/m2 |
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| zur Hauptseite 4H-FRAP |
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