B6 Durchstanznachweis - Frilo
B6 Durchstanznachweis - Frilo
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<strong>B6</strong> <strong>Durchstanznachweis</strong><br />
Handbuch für Anwender von <strong>Frilo</strong>-Statikprogrammen<br />
© Friedrich + Lochner GmbH 2009<br />
<strong>Frilo</strong> im Internet<br />
www.frilo.de<br />
E-Mail: info@frilo.de<br />
<strong>B6</strong> Handbuch, Revision 1/2009B<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 1
<strong>Frilo</strong>-Programm: <strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong><br />
Dieses Handbuch informiert über die Grundlagen zum Programm <strong>B6</strong>. Allgemeine<br />
Bedienungshinweise zu den <strong>Frilo</strong>-Programmen sind im Dokument<br />
"Bedienungsgrundlagen.pdf" zusammengefasst.<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
Anwendungsmöglichkeiten ................................................................................................. 4<br />
Berechnungsgrundlagen...................................................................................................... 5<br />
Eingabe .................................................................................................................................. 6<br />
Systemeingabe ....................................................................................................................... 6<br />
Platte.................................................................................................................................. 6<br />
Längs-Bewehrung.............................................................................................................. 7<br />
Aussparungen.................................................................................................................... 9<br />
Stütze............................................................................................................................... 12<br />
Belastung............................................................................................................................. 14<br />
Bemessung.......................................................................................................................... 16<br />
DIN 1045:2001/2008............................................................................................................. 16<br />
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach DIN1045:2001/2008 - ohne Kopfverstärkung........................ 18<br />
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach DIN1045:2001/2008 - mit Kopfverstärkung ........................... 22<br />
Durchstanzbewehrung nach DIN1045-1:2001/2008 ........................................................ 24<br />
ÖNORM B 4700.................................................................................................................... 26<br />
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach ÖNORM B 4700 - ohne Kopfverstärkung.............................. 26<br />
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach ÖNORM B 4700 - mit Kopfverstärkung................................. 29<br />
EN2 1992:2005 ..................................................................................................................... 31<br />
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach EN 1992:2005- ohne Kopfverstärkung.................................. 31<br />
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach EN 1992 - mit Kopfverstärkung ............................................. 35<br />
Durchstanzbewehrung nach EN 1992 ............................................................................. 37<br />
Leistenbewehrung .............................................................................................................. 39<br />
Leisten nach DIN 1045:2001/2008........................................................................................ 39<br />
Leisten-Bemessung nach DIN 1045:2001/2008 .............................................................. 40<br />
HALFEN HDB nach DIN 1045:2001/2008 ....................................................................... 46<br />
Halfen HDB-Vorschlag nach DIN 1045:2001/2008 .......................................................... 47<br />
Schöck - BOLE nach DIN 1045:2001/2008...................................................................... 49<br />
Schöck-BOLE Bolzen-Vorschlag nach DIN 1045:2001/2008 .......................................... 50<br />
Jordahl JDA nach DIN 1045:2001/2008........................................................................... 51<br />
Leistenanordnung ................................................................................................................. 52<br />
Nachweisoptionen nach DIN 1045:2001/2008................................................................... 53<br />
Normalspannung................................................................................................................... 53<br />
Dynamische Belastung ......................................................................................................... 53<br />
Verbundnachweis nach DIN 1045:2008 Stand 14.05.2009 .................................................. 54<br />
Erdbeben .............................................................................................................................. 56<br />
Bemessungsoption für DIN 1045:2001/2008 und EN 1992 .................................................. 56<br />
Ausgabe............................................................................................................................... 57<br />
2 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Literatur ............................................................................................................................... 58<br />
Weitere Infos und Beschreibungen finden Sie in den relevanten Dokumentationen:<br />
Bedienungsgrundlagen.pdf<br />
Menüpunkte.pdf<br />
Ausgabe und Drucken.pdf<br />
Import und Export.pdf<br />
Projekte und Positionen - Datenverwaltung.pdf<br />
FL-Manager<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 3
Anwendungsmöglichkeiten<br />
Mit diesem Programm kann der Nachweis der Sicherheit gegen Durchstanzen bei<br />
punktförmig gestützten Platten geführt werden.<br />
Das Schubtragverhalten beim Durchstanzen ist im Gegensatz zum Schub bei Trägern und<br />
Platten durch einen räumlichen Spannungszustand gekennzeichnet, der sich infolge der<br />
rotationssymmetrischen Beanspruchung einstellt. Die zulässigen Schubspannungen bzw.<br />
Zugtragfähigkeit des Stahlbetons sind deshalb höher angesetzt als bei normalem einaxialem<br />
Schub. Beispielsweise ist eine Wand in den Eck- und Endbereichen auf Durchstanzen zu<br />
untersuchen, in den restlichen auf Schub.<br />
Das Programm führt folgende Einzelberechnungen durch:<br />
- <strong>Durchstanznachweis</strong>e nach DIN 1045 7/88 sind gesondert dokumentiert - siehe<br />
<strong>B6</strong> DIN1045-7-88.pdf.<br />
- <strong>Durchstanznachweis</strong> nach DIN 1045:2001/2008 ohne/ mit Stützenkopfverstärkung,<br />
Bemessung einer Durchstanz-Schubbewehrung aus Betonstahl oder für Schub- und<br />
Durchstanz-Gitterträger<br />
- <strong>Durchstanznachweis</strong> nach ÖNORM B4700<br />
- <strong>Durchstanznachweis</strong> nach EN 1992-1-1:2005 6.4 ohne/ mit Stützenkopfverstärkung<br />
- Durchstanzbemessung mit Halfen HDB nach DIN 1045:2001/2008 (Z-15.1-213 vom<br />
31.12.08)<br />
- Durchstanzbemessung mit Schöck BOLE nach DIN 1045:2001/2008 (Z-15.1-219 vom<br />
25.06.09)<br />
- Durchstanzbemessung mit JORDAHL JDA (Z-15.1-214 vom 18.03.09)<br />
Jüngste Normänderungen können durch Auswahl der „DIN 1045:2008“ beim Nachweis<br />
berücksichtigt werden: Die Lasterhöhungsfaktoren bei Durchstanzproblemen von Wänden<br />
dürfen günstiger gesetzt werden, der maximal zu berücksichtigende Längsbewehrungsgrad<br />
ist um 25% erhöht.<br />
Der Eurocode 2 ist in der Fassung DIN EN 1992-1-1:2005 zusammen mit dem deutschen<br />
nationalen Anhang NA-DE:2007-07 testweise ins Programm aufgenommen und ab<br />
Programmversion 02/2009 an den NA-DE:2009-02 angepasst worden. Es werden<br />
Durchstanzprobleme von Platten, Fundamenten und Kopfverstärkungen geprüft.<br />
Die rechnerischen Querkraftbemessungswiderstände werden normspezifisch in den<br />
maßgebenden kritischen Rundschnitten für den durchstanzgefährdeten Stützenbereich<br />
ermittelt. Es werden die Problembereiche Innenstützen, Rand- und Eckstützen, Wandende<br />
und Wandinneneck unterschieden. Entweder zeigt ein Nachweis an, dass die vorhandene<br />
Stahlbetontragfähigkeit ausreicht oder dass Durchstanzschubbewehrung eingelegt werden<br />
muss. Sind Nachweisgrenzen überschritten, wird das Nachweisergebnis als unzulässig<br />
gekennzeichnet – in diesem Fall muss der Anwender Systemwerte ändern oder eine<br />
geeignete Bemessungsalternative wählen.<br />
Soll auf Schubbewehrung verzichtet werden, können mit einer Stützenkopfverstärkung die<br />
Widerstandswerte in den Rundschnitten erhöht werden.<br />
Alternativ kann eine Schubbemessung mit Leisten von Halfen, Schöck oder Jordahl sowie<br />
mit Schub- oder Durchstanz-Gitterträgern geführt werden. Die Leistenbewehrung hat den<br />
Vorteil, dass die Bemessungsgrenzwerte in der Regel günstiger sind und somit auch bei<br />
hohen Beanspruchungen auf Stützenkopfverstärkungen verzichtet werden kann. Für den<br />
gefährdeten Bereich werden die erforderliche Leistenlänge, die Gesamtdübelanzahl und ein<br />
Leisten-Bemessungsvorschlag ermittelt, der die geometrischen und statischen<br />
Anforderungen erfüllt.<br />
Empfehlungen des Heftes 525 für Durchstanzen sind im Programm berücksichtigt.<br />
Für die grafische Darstellung kann eine Anordnung der Leisten gewählt werden.<br />
4 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Berechnungsgrundlagen<br />
Die Berechnungsverfahren für das Programm "Durchstanzen" basieren auf<br />
unterschiedlichen Normen und Zulassungen:<br />
- DIN 1045 07/2001 Abs. 10.5<br />
- DIN 1045:08/2008 Abs. 10.5 bzw.Änderung DIN 1045/A1:2007-03<br />
- Zulassung Nr. Z-15.1-213 vom 31.12.08 für Halfen HDB Durchstanzbewehrung<br />
- Zulassung Nr. Z-15.1-219 vom 25.06.09 für Schöck BOLE Durchstanzbewehrung<br />
- Zulassung Nr. Z-15.1-214 vom 18.03.09 für Jordahl JDA Durchstanzbewehrung<br />
- ÖNORM B 4700 Abs. 3.4.5 Ausgabe 2001-06-01<br />
- EN 1992-1-1:2005 6.4, mit normspezifischen Empfehlungen<br />
- DIN EN 1992-1-1:2005, nationaler Anhang NA-DE:2009-02 (Entwurf NAD07-07+09-02)<br />
- ÖNORM 1992-1-1:2005, nationaler Anhang NA-B:2007-02<br />
Die verschiedenen Probleme des Durchstanzens, z.B. das Tragverhalten im Grenzzustand<br />
wie auch verschiedene Konstruktions- und Bemessungslösungen werden in einem Aufsatz<br />
von Andrä/Baur/Stiglat eingehend diskutiert (Literatur /2/).<br />
Bei der Behandlung eines realen Durchstanzproblems ist es wichtig, dass das statische<br />
Problem durch die Festlegung der maßgebenden Länge des Rundschnittes über die<br />
Eingaben im Programm richtig abgebildet wird. Bei ungleichmäßiger Lastabtragung sollten<br />
lokale Spitzenbeanspruchungen durch einen pauschalen Faktor für VEd abgedeckt werden.<br />
Der Erhöhungsfaktor ist vom Anwender zu verantworten. Die Norm empfiehlt Werte für<br />
Standardfälle. Bei starker ausmittiger Stützenbeanspruchung sollte der Faktor nach der<br />
Formel im Heft 525 überprüft werden.<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 5
Eingabe<br />
Normauswahl<br />
In der Hauptauswahl wählen Sie die gewünschte Norm. Für die Bemessung<br />
können Sie zwischen Norm und Leisten wählen.<br />
Systemeingabe<br />
Platte<br />
Materialauswahl<br />
Über die Auswahllisten Beton und Bewehrung wählen Sie die Betonfestigkeit<br />
und die Betonstahlgüte.<br />
Je nach ausgewählter Norm werden die entsprechenden Materialien zur<br />
Auswahl aufgeführt.<br />
Unter DIN 1045:2001/2008 ist BSt 450 S(E) wählbar, um ausländische<br />
Stahlgüten besser abbilden zu können.<br />
Plattenart<br />
Hier können Sie zwischen den Plattenarten wählen:<br />
- Deckenplatte<br />
- Fundamentplatte<br />
- gedrungenes Fundament nach DIN 1045:2001/2008 und H525 darf bei gedrungener<br />
Geometrie der kritische Rundschnitt im Abstand 1.0 dm<br />
erfolgen. Nach EN werden Fundamente i.R. in stützennäheren<br />
(< 2 dm) Rundschnitten bemessen.<br />
Plattendicke und statische Nutzhöhe<br />
Plattendicke:<br />
h [cm] >= 20 cm nach DIN 1045:2001/2008 Abs. 13.3.1<br />
h [cm] >= 20 cm nach ÖNORM B 4700 Platte mit Stanzbewehrung<br />
h [cm] >= 20 cm nach EN 1992 9.3.2 Platte mit Stanzbewehrung<br />
h [cm] >= 18 cm nach Zulassung der Leistenhersteller<br />
mittlere statische Nutzhöhe dm [cm] = h - co - dsl<br />
bei Fundament gilt: dm [cm] = h - cu - dsl<br />
Es ist zu beachten, dass die Wahl und die Anordnung von Leisten in dünnen Platten<br />
herstellerspezifisch bei Unterschreitung minimal zulässiger Grenzabstände zwischen den<br />
Ankern/Bolzen/Dübeln unterbunden wird.<br />
Weiterhin können über Buttons die Eingabedialoge für die vorhandene Biegebewehrung und<br />
die Aussparungen aufgerufen werden.<br />
6 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Längs-Bewehrung<br />
Den Eingabedialog für die Biegebewehrung rufen Sie über den Button auf.<br />
Der Bewehrungsgrad Mue () bzw. Rho () kann alternativ auch direkt in das entsprechende<br />
Eingabefeld der Oberfläche eingegeben werden.<br />
Um den Bewehrungsgrad zu bestimmen, ist eine<br />
Gurtstreifebreite bg festzulegen, da sie den<br />
engeren Durchstanzbereich in beide<br />
Tragrichtungen abdeckt. Der Formel für bg liegt<br />
zugrunde, dass aus der effektiven<br />
Querschnittshöhe eine fiktive Deckenspannweite<br />
und nach Heft 240 die Gurtbreite hochgerechnet<br />
wird. Alle angezeigten As-Werte sind auf das<br />
vorgegebene bg eines idealisierten<br />
Innenstützensystems bezogen - bei Rand- und<br />
Eckstützen sind nur die As-Anteile im „real<br />
existenten“ Plattenbereich einzulegen.<br />
Der Begriff gestaffelter Stützbewehrung<br />
(Bewehrung, die außerhalb des Stanzkegels<br />
verankert ist) hat bei den neuen Normen keine<br />
Nachweisrelevanz.<br />
DIN 1045:2001/2008, EN 1992<br />
Vorgabe der Bewehrungsverteilung: Abgestufte Bewehrung<br />
kann für eine Bemessung nach DIN 1045:2001/2008 und<br />
EN 1992 in jeweils 3 Bereichen alternativ vorgegeben werden.<br />
Das Verwenden der Gurtstreifenbreite bg zur Ermittlung eines<br />
Bewehrungsgrades war bei alter Norm sinnvoll, weil der<br />
Durchstanzbereich und der Kreuzungsbereich der Gurtstreifen<br />
sich deckten. Bei neuer Norm liegen die Nachweise oft<br />
außerhalb, so dass empfohlen wird „bg= 100 cm“ einzutragen –<br />
erf As wird dann pro lfdm dargestellt. Der vorgegebene<br />
Bewehrungsgrad muss bis zum äußersten Nachweisschnitt<br />
garantiert sein – die erforderliche Spanne wird als „erf bg“<br />
ausgewiesen. Die angezeigten As-Werte sind i.R. auf das<br />
vorgegebene bg eines idealisierten Innenstützensystems<br />
bezogen - bei Rand- und Eckstützen sind nur die As-Anteile im<br />
„existenten“ Plattenbereich einzulegen.<br />
As1 und b1 beschreiben den Stützenmittenbereich, As2 und b2<br />
die angrenzenden Übergangsbereiche und As3 die<br />
durchschnittliche Bewehrung im restlichen Plattenbereich. Die<br />
Bewehrung kann wahlweise in cm 2 oder als cm 2 /m vorgegeben<br />
werden. b1/2/3 entsprechen in der Ausgabe den Zeilen Stufe<br />
1/2/3.<br />
ÖN B4700<br />
Die Eingabe ist auf Gurtstreifenbreite und Bewehrungsgrad<br />
beschränkt.<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 7
Biegebewehrungsgrad DIN 1045:2001/2008, EN 1992<br />
Bei der Eingabe des Biegebewehrungsgrades bzw. bei dessen Ermittlung aus den<br />
vorgegebenen As-Werten ist zu beachten, dass der Bewehrungsgrad auf die normale,<br />
unverstärkte Platte zu beziehen ist. Ist im inneren Rundschnitt einer Kopfverstärkung ein<br />
Nachweis erforderlich, dann errechnet sich das Programm aufgrund der aktuellen<br />
Querschnittsgrößen im Rundschnitt den Bewehrungsgrad neu. Der eingegebene<br />
Bewehrungsgrad darf den zulässigen Wert überschreiten - während der Berechnung wird er<br />
auf den rechnerisch zulässigen Wert reduziert.<br />
Der Biegebewehrungsgrad Rho ( in %) kann entweder direkt als Mittelwert vorgegeben<br />
werden oder wird vom Programm durch Bezug der Bewehrungsquerschnittsflächen Asx [cm 2 ]<br />
und Asy [cm 2 ] auf eine ideelle Gurtstreifenbreite selbst ermittelt.<br />
Die rechnerische vorgegebe Gurtstreifenbreite „cal bg“ bestimmt die Betonbezugsfläche –<br />
sie kann willkürlich gewählt werden. Bei 100cm-Vorgabe sind die ausgewiesenen As-Werte<br />
je lfd m definiert. „erf bg“ kennzeichnet aufgrund der Bemessungsergebnisse die statisch<br />
erforderliche Mindestbreite bzw. den Durchmesser am idealisierten Innenstützensystem.<br />
(bg = dStütze + 3,6 hm, ist nach /3/ die aufgrund üblicher Steifigkeitsproportionen<br />
hochgerechnete Gurtstreifenbreite der in Heft 240 festgelegten Gurtstreifenmethode).<br />
Die Einhaltung des Mindestbewehrungsgrades ist nach den neuen Normen für das<br />
Durchstanzen vorgeschrieben.<br />
Es ist zu beachten, dass in Deutschland nur die gezogene Stützbewehrung im Stanzbereich<br />
zum Durchstanzwiderstand beitragen darf. Diese Begrenzung ist auch in EN 1992<br />
festgeschrieben worden.<br />
Der Mindeststützbewehrungsgrad wird nach DIN 1045 bzw. NAD (6.4.5(1)) über die<br />
Bemessung eines Ersatz-Mindeststützenmomentes ermittelt - die Unterschreitung dieses<br />
Wertes ist für das Durchstanzen möglich, es wird jedoch darauf hingewiesen. (EN 1992<br />
6.4.1 verlangt den statischen Bemessungsnachweis unter Vollbelastung.)<br />
Asx ⋅ Asy<br />
vorh ρ= 100 ⋅<br />
2⋅b ⋅(<br />
d bzw. d )<br />
g m r<br />
fcd<br />
maxρ= 0, 5 ⋅ ≤20<br />
, %<br />
fyd<br />
Übersteigt der vorhandene Bewehrungsgrad den maximal zulässigen Wert, so wird der<br />
rechnerische Bewehrungsgrad reduziert.<br />
In unterer Lage eines Stützenanschlusses soll eine Kollapsbewehrung eingelegt werden. Sie<br />
wird entsprechend DIN 1045 bzw. NAD (9..4.1(3)) errechnet: Asu = Ved / 1,4 / fyk.<br />
Da die Schubbewehrung bei Nachweisen sehr weit in den Plattenbereich hineinführen kann,<br />
ist dafür die Vorgabe dreier gestufter Bewehrungsbereiche in x- und y-Richtung möglich. Der<br />
Bewehrungsgrad wird in jedem aktuell zu prüfenden Rundschnitt neu als Mittelwert der<br />
vorhandenen Stahlstäbe bezogen auf die Schnittfläche bestimmt.<br />
As1 und b1 beschreiben den Stützenmittenbereich, As2 und b2 die angrenzenden<br />
Übergangsbereiche und As3 die durchschnittliche Bewehrung im restlichen Plattenbereich.<br />
Die Bewehrung kann wahlweise in cm 2 oder als cm 2 /m vorgegeben werden.<br />
8 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Aussparungen<br />
Aussparungen können bei allen Stützenarten bzw. -typen mitberücksichtigt werden.<br />
Bei neuer Norm oder aktueller Leistenzulassung sind die Aussparungen maßgebend, die<br />
einen geringeren Abstand als 6 dm zum Stützenrand haben.<br />
Die Abzugslängensumme Ui [cm] beschreibt die Fehllänge auf dem kritischen inneren<br />
Rundschnitt im Abstand = 1,5 dm, die von den vom Stützenschwerpunkt ausgehenden<br />
Tangenten an die Aussparungsumfänge herausgeschnitten wird. Entsprechend ist die<br />
Winkelsumme i [Grad] als Summe der Öffnungswinkel zu den Aussparungen definiert –<br />
dieser Wert ist nicht mehr nachweisrelevant, er dient internen Umrechungen.<br />
Abb.: Innere Rundschnitte (Innenstützen) für Rundschnittsabzug Ui nach<br />
DIN 1045:2001/2008<br />
Die Abzugslänge Ui muss in zulässiger Relation zur Rundschnittlänge eines Stützentyps<br />
stehen. Ein Systemübergang zum nächsten Stützentyp sollte vermieden werden, dann sollte<br />
statt Aussparung der Stützentyp mit geringerer Rundschnittlänge als Ausgangssystem<br />
gewählt werden. Große Treppenhausaussparungen sind für einen gültigen Nachweis nicht<br />
tolerabel, wenn sich dabei wegen zusätzlicher Lasteintragungen die Spannungstrajektorien<br />
überlagern.<br />
Bei langen Schlitzen ist der Öffnungswinkel u.U. mit einer ideellen Aussparungsbreite neu zu<br />
bestimmen - für L 1> L 2 ist L 2* = L1⋅ L2<br />
zu setzen.<br />
Abb.: Große Aussparungen<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 9
Direkte Vorgabe von Einzel-Aussparungen<br />
Mit der Vorgabe von Rechteck- oder Kreis-Aussparungen im x-y-Koordinatensystem können<br />
die Schwächungswerte für den Längenabzug Ui und den Winkelabzug i in den<br />
maßgebenden Rundschnittbereichen bestimmt werden.<br />
Die Eingabe der Einzelaussparungen ist nur als Hilfsmittel gedacht, um die summarischen<br />
Abzugswerte leichter bestimmen zu können und um das geometrische Durchstanzproblem<br />
darstellen zu können. Das Programm arbeitet nur mit den als Summenwerte bestätigten<br />
Eingaben. Bei geometrischen Änderungen werden diese Werte nicht automatisch<br />
nachgeführt.<br />
Bei Vorhandensein größerer Aussparungen empfiehlt es sich, für den <strong>Durchstanznachweis</strong><br />
stattdessen den Rand- oder Eckstützentyp zu wählen. Verhindert das Programm die<br />
Eingabe einer großen Aussparung, kann diese durch mehrere kleinere approximiert werden.<br />
Für den Nachweis ist es wichtig, dass der Rundschnittabzug richtig abgebildet wird.<br />
Das Programm besitzt einen Algorithmus, der polygonale Verschneidungen prüft und die<br />
Ergebnisse für die Einzelaussparungen errechnet. In einem nachträglichen<br />
Berechnungsgang werden Überschneidungen bei den Längen- und Winkelsummen<br />
„ungefähr“ berücksichtigt. Der Flächenabzug ist in den neueren Normen bedeutungslos.<br />
Eine Einzelaussparung wird durch ihre Schwerpunktkoordinaten xs, ys und ihre<br />
Außenabmessungen festgelegt. Bei einer Kreisaussparung ist die y-Abmessung auf "0" zu<br />
setzen (Kreis mit dk = dx, dy = 0).<br />
Die Aussparung soll außerhalb der Stützenmitte liegen und möglichst mit einem Öffnungs-<br />
Winkel unter 45° eingeschlossen sein.<br />
Vom Programm nicht berechenbare Aussparungen werden durch prägnante Zahlenwerte<br />
(Ai = 999 Ui = 999 i = 360°) angezeigt..<br />
Abb.: Definition zur Eingabe von Einzelaussparungen<br />
Mit Eingabe der für die Aussparungsschwerpunkte unzulässigen Werte xs = 0 und ys = 0<br />
kann die Eingabe abgeschlossen werden. Eine Plausibilitätsprüfung der Gesamtergebnisse<br />
sollte in jedem Fall gemacht werden.<br />
Bei den neuen Normen sind die Abstände der kritischen Rundschnitte nicht mehr einheitlich<br />
definiert, so dass die Abzugslängen der Aussparungen auf die aktuell geltenden Abstände<br />
extra- bzw. interpoliert werden müssen.<br />
Randabstand<br />
Randabstände werden in Anlehnung an DIN 1045 auch für EN 1992 mit einem<br />
Maximalabstand von i.R. 3 dm verarbeitet. Bei Überschreitung dieses Grenzwertes sollte<br />
u.U. ein Stützentyp mit größerem Rundschnitt (von Eck- zur Randstütze) gewählt werden,<br />
denn die von der Norm erlaubte Umschaltung auf den nächsten Stützentyp wird vom<br />
Programm bewusst nicht unterstützt, da das Tragverhalten und die Bewehrungsanordnung<br />
10 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
nur vom Anwender richtig beurteilt werden können und der gültige Stützentyp entsprechend<br />
voreingestellt sein soll.<br />
Die Rundschnitte verlaufen bei Randabständen 3 dm orthogonal zu den freien Rändern,<br />
wenn deren Umfang kleiner ist als der Umfang einer vergleichbaren Innenstütze abzüglich<br />
des Rundschnittabzuges infolge von Aussparungen. Für Randabstände > 3 dm laufen alle<br />
Rundschnitte ebenfalls orthogonal auf die Plattenränder zu, allerdings längenbegrenzt auf<br />
3 dm.<br />
Bei Eckstützen werden die Randabstände rx [cm] und ry [cm] vorgegeben. Bei Randstützen<br />
muss die Richtung des Randes gewählt werden. Die Feld-Spannweiten sind bei neuer Norm<br />
nicht mehr randabhängig statisch wirksam.<br />
Für die Wandprobleme (s.u.) sind fiktive Randabstände in Anlehnung an die Eck-,<br />
Randstützendefinition programmseitig mit Null vorbelegt, bezogen auf die<br />
Ersatzstützenabmessungen.<br />
Die geometrischen Ersatzstützenabmessungen der Problembereiche Wandende und<br />
Wandinneneck sind seit 2008 neu definiert. Waren vordem die Abmessungen auf Grundlage<br />
der Leistenzulassungen von der Herstellern festgelegt worden, so müssen diese nach<br />
aktuellen Interpretationen der Fachwelt, sich auf Bild 38 der DIN 1045 beziehend, begrenzt<br />
werden. Da außer den rein geometrischen Proportionen auch die lokale Lasteinwirkung<br />
beurteilt werden müsste, bietet das Programm neben der Eingabe der Wandbreite b jetzt<br />
auch die Eingabe einer rechnerischen Einflusslänge „cal d“ an, die jedoch die Maximallänge<br />
von 1,4 dm nicht überschreiten darf. Kann damit eine Belastungssituation nicht befriedigend<br />
abgebildet werden, kann auf Eck- oder Randstütze ausgewichen werden.<br />
Abb.: Kritischer Rundschnitt bei Rand- und Eckstütze, Wandende und –inneneck im<br />
Abstand lcrit = 1,5 dm bei DIN 1045 bzw. lcrit = 2,0 dm bei EN 1992,<br />
Randabstände rx, ry ≤ 3 dm begrenzt nach DIN 1045 Bild 41 bzw. Zulassung<br />
Z-15.1-213 v. 03.12.08.<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 11
Nicht rotationssymmetrische Querkraftbeanspruchung tritt auf z.B. infolge der Stützengeometrie<br />
bzw. -abmessung, bei Einleitung eines Momentes in die Stütze oder bei<br />
ungleichmäßiger Lastabtragung im Gesamttragsystem. Ein Lasterhöhungsfaktor soll die<br />
Maximalbeanspruchung abbilden. Zur Abschätzung des Faktors eignet sich der Ansatz über<br />
die Ausmitte nach /2/.<br />
Bei rechteckigem Stützenraster mit vorwiegend lotrechter Belastung darf vereinfachend für<br />
Randstützen, wenn die Stützweiten nicht mehr als 33% voneinander abweichen, die<br />
Querkrafteinwirkung um 40% erhöht werden. Bei Eckstützen werden 50%, bei Innenstützen<br />
5% bis 15% (EN) empfohlen. Erhöhungsfaktoren sind Eingabewerte, die der Anwender<br />
anhand der geometrischen und statischen Situation bewerten muss. Sind die<br />
Voraussetzungen nicht erfüllt, muss die Lasteinleitungsfläche u.U. sektorweise<br />
nachgewiesen werden.<br />
Bei EN 1992 werden derzeit dieselben Faktoren vorgeschlagen.<br />
Nach DIN 1045:2001/2008 darf für Wandende 1,35, bei Wandecke 1,2 angesetzt werden.<br />
Bei genauerer Untersuchung dürfen andere - Werte bestimmt werden.<br />
Wandende - Wandinneneck - Problem<br />
Wandende und Wandinneneck waren bis zur Einführung der DIN 1045:2008 allein durch<br />
Vorgaben der Leistenhersteller definiert. Aufgrund jüngster Fach-Diskussionen wird die<br />
Geometrie der Ersatzstütze bei Wänden sehr restriktiv unter dem Aspekt der in Bild 38<br />
dargestellten Lasteinleitungfläche festgelegt.<br />
Seit 2008 kann außer der Wandbreite b auch eine Einflusslänge „cal d“ vorgegeben werden,<br />
so dass eine vorhandene Belastungssituation besser abgebildet werden kann. Die<br />
Längenbegrenzung auf 1,4 dm nach aktuellem Stand der Technik muss eingehalten<br />
werden. Genügt die verfügbare Fläche einer Wand nicht den statischen Anforderungen,<br />
dann sollte das System als Rand-oder Eckstütze definiert werden.<br />
Als rechnerisch anzusetzende Querkraft sollte die im definierten Flächenanteil wirkende<br />
Wandlast bestimmt werden. Bei Finite-Elemente-Berechnungen werden häufig an<br />
Singularitätsstellen Einspannmomente mit hoher Druckbeanspruchung am äußersten<br />
Diskretisierungspunkt bestimmt. Dies sind i.R. theoriebedingte Spitzenwerte, die sich durch<br />
konstruktive Eingriffe oder wegen Verlagerung der Steifigkeitsproportionen infolge Risses<br />
abgemindern.<br />
Die Lasterhöhungsfaktoren für Wände dürfen nach DIN 1045:2008 im Vergleich zu den<br />
bisherigen Empfehlungen deutlich auf 1,35 (Wandende) bzw. 1,2 (Wandinneneck) reduziert<br />
werden.<br />
Die Lasteinleitungsfläche, die vom Anwender oder nach Restriktion vom Programm<br />
vorgeben ist, wird entsprechend der Festlegungen in DIN 1045 Bild 38 bewertet und der<br />
Rundschnitt im Umfang im wesentlichen nach folgender Formel begrenzt:<br />
Uload
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 13
Abmessungen<br />
Je nach ausgewählter Form/Stützenart werden die entsprechenden Eingabefelder für die<br />
Eingabe freigegeben.<br />
cx Stützenabmessung in x-Richtung (horizontal)<br />
cy Stützenabmessung in y-Richtung (vertikal)<br />
rx Randabstand bei Rand- und Eckstütze in x-Richtung<br />
Lx zu rx zugehörige Stützweite in x-Richtung<br />
ry Randabstand bei Rand- und Eckstütze in y-Richtung<br />
Ly zu ry zugehörige Stützweite in y-Richtung<br />
D Durchmesser der Rundstütze<br />
b für Wand vorgegebene Wandbreite (Wandende oder Wandinneneck)<br />
d zur Wand-Lasteinleitungsflächendefinition vorgegebene Einflusslänge<br />
Lx, Ly beeinflussen normspezifisch unterschiedlich den <strong>Durchstanznachweis</strong>:<br />
Bei DIN 1045 werden die Längen für die grafische Darstellung eines<br />
Einzelfundamentes benutzt, bei EN 1992 sind sie als Fundamentabmessungen, bei<br />
ÖNorm als Spannweiten bemessungsrelevant.<br />
Belastung<br />
Abb.: Eingabedialoge DIN 1045:2001/2008, EN 1992 (li), ÖN B4700 (re)<br />
Stützenlast VE/VSd VE ist die Querkraftresultierende im Rundschnitt um die Stütze; sie<br />
wird meist entsprechend der Stützenlast gesetzt. Bei<br />
gleichmäßiger Flächenbeanspruchung darf die Last um den<br />
Flächenlastanteil im Rundschnitt reduziert werden. Bei stark<br />
unsymmetrischer Beanspruchung (z.B. bei Wandende oder bei<br />
Biegebeanspruchung der Stütze) sollte entweder die<br />
Querkrafttragfähigkeit erhöht werden oder der Nachweis sollte in<br />
Teilbereichen der Stütze sektoral - als Rand- oder Eckstütze -<br />
durchgeführt werden.<br />
Um zum Vergleichen das Umschalten zwischen alter und neuer<br />
Norm zu erleichtern, wird ein Sicherheitsbeiwert E angeboten – er<br />
soll als Mittelwert die Einflüsse der Teilsicherheits- und<br />
Kombinationsbeiwerte abbilden. Der Bemessungswert VEd ist das<br />
Produkt von VE E. Wurde ein Ergebnis entsprechend der<br />
Kombinationsvorschrift nach DIN 1055-100 bestimmt, dann ist E<br />
mit dem Wert 1,0 zu belegen.<br />
Fundament - Bodenpressung<br />
Ist statt der Deckenplatte eine Fundamentplatte gewählt, dann sind<br />
die Stützenlast sowie die zugehörige Bodenpressung einzugeben.<br />
Nach DIN dürfen maximal 50% der Pressung innerhalb des<br />
14 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
kritischen Rundschnitts abgezogen werden. Für EN 1992 wird der<br />
Abzug maximal bis zum Abstand 2 dm berücksichtigt.<br />
dynamischer Anteil Der BemessungsQuerkraft VEd kann ein dynamisch wirkender<br />
Anteil zugeordnet werden, der die zugehörige Schwingbreite<br />
repräsentiert. Da der Ermüdungsnachweis im Gebrauchszustand,<br />
der <strong>Durchstanznachweis</strong> im Grenzzustand zu führen ist, die<br />
Einzelbeanspruchungen aber kombinationstreu vorgegeben sein<br />
sollten, muss der Anwender selbst über den gewünschten<br />
Nachweiszustand entscheiden oder zwei unabhängige<br />
Berechnungsläufe wählen.<br />
Der Nachweis erfolgt nach dem vereinfachten Verfahren 10.8.4 mit<br />
zulässiger Spannungsschwingbreite von 70 N/mm 2 . Nach<br />
Leistenzulassung 3.3.3 darf in bewehrten und mit der<br />
Schwingbreite nachgewiesenen Bereichen auf den<br />
Betondrucknachweis verzichtet werden. Außerhalb des bewehrten<br />
Bereiches und im kritischen Rundschnitt wird VEd,max<br />
ausgewiesen.<br />
Beim Fundament wird der dynamische Anteil nur auf die<br />
Stützenlast bezogen.<br />
Lasterhöhungsfaktor Wegen nicht rotationssymmetrischer Beanspruchung ist die<br />
Bemessungsquerkraft mit einem Faktor zu erhöhen. Die<br />
Durchstanztragfähigkeit soll damit im Bereich der<br />
Schubspannungsspitzen nachgewiesen werden.<br />
Für Randstützen wird eine Erhöhung um 40%, für Eckstützen um<br />
50% empfohlen. In /3/ wird das Problem des ausmittigen<br />
Durchstanzens eingehend diskutiert und es werden Hinweise zur<br />
Abschätzung des Erhöhungsfaktors gemacht:<br />
β= 1+ fak⋅ ≤ =<br />
e<br />
mit ca. 1< fak 2;<br />
d<br />
e Ausmitte<br />
d Stützenabmessung<br />
Aktuelle Empfehlungen nach DIN1045:2008:<br />
= 1,05 bis 1,15 für Innenstützen<br />
= 1,40 für Randstützen<br />
= 1,50 für Eckstützen<br />
= 1,35 für Wandende<br />
= 1,20 für Wandinneneck<br />
Bei genauerer Untersuchung dürfen andere -Werte bestimmt<br />
werden.<br />
Die Lasterhöhung wird auch bei der Ermittlung der<br />
Schubbewehrung berücksichtigt. Für den Nachweis im äußeren<br />
Rundschnitt wird der Lasterhöhungsfaktor entsprechend des<br />
Vorschlags in Heft 525 reduziert.<br />
Bodenpressung Bei Fundamentplatten kann ergänzend zur Stützenlast eine der<br />
maßgeblichen Kombination zugehörige Bodenpressung<br />
eingegeben werden. Die rechnerische Querkraft VEd wird<br />
entsprechend der normspezifischen Einwirkungsbeschränkungen<br />
ermittelt. Die Presseinflusszone ist nach EN nicht begrenzt, sie<br />
wird jedoch sicherheitshalber im Programm auf maximal 2 dm ab<br />
Stützenkante beschränkt.<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 15
Bemessung<br />
In der Hauptauswahl und/oder über die Optionen im Eingabefenster (siehe folgende Grafik)<br />
wählen Sie das gewünschte Bemessungsverfahren.<br />
- nach DIN 1045 7/88 - siehe separate Dokumentation <strong>B6</strong> DIN1045-7-88.pdf<br />
- nach DIN 1045:2001/2008<br />
- Leisten nach DIN 1045 7/88<br />
- Leisten nach DIN 1045:2001/2008<br />
- nach ÖNORM B 4700 (2001)<br />
- nach EN 1992:2005<br />
- nach DIN EN 1992:2007<br />
- nach ÖNORM EN 1992:2006<br />
DIN 1045:2001/2008<br />
Der Aufruf der Eingabedialoge erfolgt durch Auswahl der Option DIN 1045-1 in der<br />
Hauptauswahl<br />
Weiterhin muss die Option DIN 1045-1 gewählt sein (siehe folgende Grafik: Wahl zwischen<br />
Bemessung nach DIN 1045-1 oder Bemessung mit Leisten).<br />
gewählte Stützenkopfverstärkung<br />
keine Verstärkung es erfolgt der Nachweis nach DIN 1045:2001/2008 10.5.2<br />
gestufte Verstärkung es erfolgt der Nachweis nach DIN 1045:2001/2008 10.5.2 (10,11)<br />
schräge Verstärkung es erfolgt der Nachweis nach DIN 1045:2001/2008 10.5.2 (10,11)<br />
hH Querschnittshöhe der Stützenkopfverstärkung<br />
LHx Länge der Stützenkopfverstärkung in x-Richtung<br />
LHy Länge der Stützenkopfverstärkung in y-Richtung<br />
Schubbewehrung Auswahl der Festigkeit der Schubbewehrung;<br />
Auswahl der Bewehrungselemente: Bewehren mit Bügeln oder<br />
Schrägstäben nach Norm, mit Schub- oder Durchstanz-<br />
Gitterträgern nach Zulassung (vRd,max ist begrenzt).<br />
Alpha Der Neigungswinkel der Schubbewehrung ist zwischen 45° und<br />
90° wählbar.<br />
Die Bewehrung mit Schrägstäben ist auf den Einbauabstand von<br />
1,5 dm beschränkt. Darüber hinaus werden vertikale Bügel<br />
angesetzt.<br />
sw Wirksame Breite einer Bewehrungsreihe. Überschreitet die<br />
vorgeschlagene Breite einen Norm-Grenzwert, benutzt das<br />
Programm den eigenen optimierten Vorschlag.<br />
16 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Allgemeine Bemerkungen zum Durchstanzen nach DIN 1045:2001/2008<br />
Mit Heft 525 (09/2003) sind einige Beurteilungskriterien auch für das Durchstanzen neu<br />
bewertet worden. Dazu gehören:<br />
- Sektorale Betrachtung von Schub und Durchstanzschub nach Gleichung 70 und 105.<br />
- Nachweisschnitt bei gedrungenen Fundamenten erfolgt bei 1,0 dm mit erhöhtem<br />
Durchstanzwiderstand (diese Option ist im Programm derzeit noch nicht aktiv).<br />
- Begrenzung der Lasteinleitungsfläche bei Stütze und Kopfverstärkung (Uload).<br />
- Berechnung des Lasterhöhungsfaktors bei Stützeneinspannung.<br />
- Reduzierung des Lasterhöhungsfaktors beim äußeren Rundschnittnachweis.<br />
- MaxRho darf um den Dauerstandsbeiwert erhöht werden.<br />
Begrenzung der Lasteinleitungsfläche<br />
Überschreitungen der Lasteinleitungsfläche werden in der Ausgabe angezeigt und beim<br />
<strong>Durchstanznachweis</strong> wird der Durchstanzwiderstand nach Gleichung 70 bestimmt. Kleine<br />
Änderungen in den Abmessungen bewirken u.U. starke Ergebnisschwankungen. Der<br />
Anwender sollte dann die Stütze aufgelöst behandeln. Es besteht die Möglichkeit, den<br />
Faktor über Uload zwischen Gleichung 70 und 105 eigenverantwortlich zu interpolieren. In der<br />
Ausgabe wird die Art der Überschreitung der Geometriebedingungen formal angezeigt,<br />
weiterhin wird der dem Nachweis zugrundegelegte Faktor angezeigt. Bei Kopfverstärkungen<br />
wird zwischen der inneren (=in, Stütze) und äußeren (=ex, Verstärkung) unterschieden; beim<br />
inneren Nachweis wird die bei Ucrit maßgebliche Nutzhöhe als Bezug verwendet.<br />
Geprüft werden:<br />
Uload
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach DIN1045:2001/2008 - ohne Kopfverstärkung<br />
Bezeichnungen und Definitionen nach DIN 1045:2001/2008<br />
h Plattendicke<br />
d, dx,dy,dm Nutzhöhe<br />
VEd [kN] Durchstanzlast<br />
ΔUi<br />
Aussparung (i Abst < 6 dm)<br />
ρl<br />
Bewehrungsgrad<br />
vEd [kN/m] Bemessung-Querkraft<br />
vRd [kN/m] Bemessung-Widerstand<br />
C20/25 Betonklasse<br />
S500 H,N Stahl<br />
Platten müssen im Bereich einer Lasteintragung Vollquerschnitt haben, der mindestens<br />
1,5 dm über den kritischen Rundschnitt im Abstand von 1,5 dm hinausreicht. (10.5.1(1))<br />
Der kritische Rundschnitt wird im Gegensatz zur alten DIN 1045-7/88 im Abstand 1,5dm vom<br />
Stützenrand geführt.<br />
Abb.: kritischer Rundschnitt nach DIN1045-1:2001/2008<br />
Bedingungen für Durchstanzen nach DIN 1045:2001/2008<br />
Abs. 10.5.2 (1):<br />
cx<br />
≤2 bzw.<br />
≥05<br />
,<br />
c<br />
y<br />
D≤35 , ⋅dm(<br />
Kreis)<br />
uload ≤11 ⋅dm<br />
(Re chteck)<br />
Die Rundschnitte benachbarter Lasteinleitungsflächen dürfen<br />
sich nicht überschneiden.<br />
Sind diese Bedingungen nicht erfüllt, muss der Rundschnitt<br />
aufgelöst werden (Abs. 10.5.2 (2)).<br />
Für aufgelöste Querschnitte gilt: (Abs 10.5.2, Bild 38)<br />
b1≤28 , ⋅dm≤ vorhb . = min( cx, cy)<br />
a ≤58 , ⋅d −b ≤2⋅vorh. b≤ vorh. a = max( cx, cy)<br />
1 m 1<br />
Abb.: aufgelöster Rundschnitt<br />
Überschreitungen der Lasteinleitungsproportionen werden in der Ausgabe durch einen<br />
Hinweis dokumentiert; in der Berechnung wird Bemessungswiderstand entsprechend<br />
Gleichung 70 in DIN 1045:2001/2008 um 40% reduziert. Das Ergebnis liegt damit auf der<br />
sicheren Seite. Der Anwender sollte in solchen Fällen die Stütze in Teilbereiche auflösen.<br />
Die Lasteinleitungsfläche wird im Programm unabhängig vom Stützentyp geprüft.<br />
18 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Nachweis im Grenzzustand<br />
v<br />
Ed<br />
V<br />
=<br />
u<br />
⋅ β<br />
Ed<br />
≤ v<br />
Rd<br />
[kN/m] (Abs. 10.5.3 (2))<br />
= Korrekturfaktor für nichtrotationssymmetrische Lasteinleitung<br />
= 1,05 für Innenstützen<br />
= 1,40 für Randstützen<br />
= 1,50 für Eckstützen<br />
Bei genauerer Untersuchung dürfen andere -Werte bestimmt werden.<br />
VEd = vorhandene Querkraft im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
u = Umfang des betrachteten Rundschnittes abzüglich des Rundschnittlängenabzuges<br />
infolge der Aussparungen im Abstand < 6dm.<br />
Bei Rand- oder Eckstützen darf der kritische Rundschnitt bis zum orthogonalen Schnittpunkt<br />
zum Rand geführt werden, sofern dieser Rundschnitt kleiner als der Voll- oder der durch<br />
Aussparungen reduzierte Rundschnitt ist.<br />
Bemessungskriterien nach DIN 1045:2001/2008 ohne Durchstanzbewehrung<br />
1<br />
3<br />
Rd ct l ck cd m<br />
v , = [ 014 , ηκ 1 ⋅( 100⋅ρ⋅f ) −012 , σ ] ⋅d<br />
Dabei ist:<br />
= 1,0 für Normalbeton<br />
1<br />
1 = 0,40 + 0,60 /2200 für Leichtbeton nach Tab. 10 (nicht aktiv)<br />
dmx , + dmy<br />
,<br />
dm [mm] = mittlere Nutzhöhe =<br />
2<br />
200<br />
κ= 1+<br />
≤20<br />
,<br />
l<br />
<br />
lx,ly<br />
cd<br />
d m<br />
= mittlerer Längsbewehrungsgrad im betrachteten Rundschnitt<br />
ρl = ρlx⋅ρly fcd<br />
≤040 , ⋅ ≤002<br />
,<br />
fyd<br />
fcd<br />
< 05 , ⋅ nach DIN 1045 - 1:2008<br />
f<br />
yd<br />
= Bewehrungsgrad in x- bzw. y- Richtung innerhalb des betrachteten<br />
Rundschnittes.<br />
= Bemessungswert der Betonnormalspannung in [N/mm²] innerhalb des<br />
betrachteten Rundschnittes:<br />
σcd, x + σcd,<br />
y<br />
σcd<br />
=<br />
2<br />
NEd,<br />
x<br />
NEd,<br />
y<br />
σcd, x = und σcd,<br />
y =<br />
A<br />
A<br />
c,x<br />
c,y<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 19
Mindestbewehrung<br />
Zur Sicherstellung der Querkrafttragfähigkeit müssen die Platten im Stützenbereich für<br />
Mindestmomente nach DIN 1045:2001/2008, Abs 10.5.6 bemessen werden.<br />
mEd,x = x · VEd und mEd,y = y · VEd<br />
Momentenbeiwerte x , y :<br />
x y<br />
Innenstütze 0,125 0,125<br />
Randstütze, Rand x 0,25 0,125<br />
Randstütze, Rand y 0,125 0,25<br />
Eckstütze 0,5 0,5<br />
Bemessungskriterien nach DIN 1045:2001/2008 mit Durchstanzbewehrung<br />
für die erste Bewehrungsreihe gilt:<br />
vRd, sy =<br />
κ s ⋅Asw ⋅fyd<br />
vRd,<br />
c +<br />
u<br />
für die weiteren Bewehrungsreihen gilt:<br />
bei Durchstanzbewehrung mit senkrechten Bügeln<br />
vRd, sy =<br />
κ s ⋅Asw ⋅fyd ⋅dm<br />
vRd,<br />
c +<br />
u⋅sw vEd = Bemessungswert der mittleren vorhandenen Querkraft/Länge im betrachteten<br />
Rundschnitt.<br />
vRd,sy = Bemessungswert der mittleren zulässigen Querkraft/Länge im betrachteten<br />
Rundschnitt.<br />
vRd,c = Betontraganteil; es darf vRd,c = vRd,ct angenommen werden.<br />
vRd,ct = Bemessungswert der mittleren zulässigen Querkraft/Länge im kritischen<br />
Rundschnitt einer Platte ohne Durchstanzbewehrung.<br />
Asw = vorhandene Bewehrungsquerschnittsfläche<br />
u = Umfang des betrachteten Rundschnittes abzüglich des<br />
Rundschnittlängenabzuges infolge der Aussparungen im Abstand < 6dm.<br />
sw = wirksame Breite einer Bewehrungsreihe; s ≤075 , ⋅d<br />
w m<br />
s = Faktor zur Berücksichtigung des Einflusses der Bauteilhöhe auf die Wirksamkeit<br />
der Bewehrung<br />
dm<br />
− 400<br />
07 , ≤ κ s = 07 , + 03 , ⋅ ≤ 10 ,<br />
400<br />
v = 15<br />
, ⋅v<br />
Rd,max Rd, ct<br />
20 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
ei Schrägstäben als Durchstanzbewehrung<br />
Die Stäbe müssen mit einer Neigung von 45°
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach DIN1045:2001/2008 - mit Kopfverstärkung<br />
Bezeichnungen nach DIN 1045:2001/2008<br />
hH Stützenkopf Höhe<br />
LH Stützenkopf Länge<br />
Stützenlänge<br />
Lc<br />
Abb.: Durchstanzen nach DIN 1045:2001/2008 mit Stützenkopfverstärkung<br />
Eine kreisförmige Verstärkung wird gerechnet, wenn für eine Kreisstütze gleichlange<br />
Kopflängen vorgegeben werden – sonst wird rechteckige Verstärkung vorausgesetzt.<br />
Fall 1, LH 1,5 hH :<br />
Nachweis im kritischen Rundschnitt außerhalb der Verstärkung und in den kritischen<br />
Rundschnitten im Bereich der Stützenkopfverstärkung.<br />
rcrit,ex = 15 , ⋅ dm+ LH+ 0, 5 ⋅Lc<br />
rcrit,in = 15 , ⋅ ( dm+ hH) + 0, 5 ⋅Lc<br />
Nachweis im inneren Rundschnitt:<br />
VEd<br />
vEd,<br />
in = vRd<br />
ucrit,in<br />
⋅ β<br />
≤ [kN/m]<br />
ucrit,in = 2 ⋅π ⋅rcrit,in<br />
dm<br />
vorh ρl = ρl<br />
⋅<br />
dH<br />
mit dH = dm + hH<br />
bei gestufter Verstärkung<br />
hH<br />
dH = dm + ( LH −15 , ⋅ ( hH + dm))<br />
⋅ bei schräger Verstärkung<br />
L<br />
22 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung<br />
H
Nachweis im äußeren Rundschnitt:<br />
βred<br />
⋅ VEd<br />
vEd,<br />
ex = ≤ vRd<br />
[kN/m]<br />
u<br />
crit,ex<br />
u = 2 ⋅π ⋅r<br />
crit,ex crit,ex<br />
Überschreitungen der Lasteinleitungsproportionen bei Kopfverstärkungen werden analog<br />
zum Problem ohne Kopf behandelt. Im Grenzfall wird der Bemessungswiderstand um 40%<br />
reduziert. Mit der Interpolationsoption Uload-Faktor kann u.U. ein gemitteltes günstigeres<br />
Ergebnis erzielt werden.<br />
Die äußeren Rundschnitte werden mit reduzierten Lasterhöhungsfaktoren nach Heft 525 /16/<br />
geführt.<br />
β<br />
red<br />
β<br />
=<br />
1+ 01 , ⋅l<br />
/ d<br />
w m<br />
≥ 11 ,<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 23
Durchstanzbewehrung nach DIN1045-1:2001/2008<br />
In Abhängigkeit der Betonstahlgüte und des Neigungswinkels der Durchstanzbewehrung<br />
wird die erforderliche Querschnittsfläche AS ermittelt. Das Programm ermittelt den ersten<br />
Bewehrungsrundschnitt U1 im Abstand 0,5 dm und den äußeren Rundschnitt Ua für die<br />
Bedingung vEd,a ≈ vRd,ct,a .<br />
Zwischen der äußersten Bewehrungsreihe Ui im Abstand -1,5 dm vom äußeren Rundschnitt<br />
Ua und U1 werden die Bewehrungsrundschnitte unter Einhaltung von sw ≤ 0,75 dm<br />
bemessen.<br />
Für die Anordnung der Durchstanzbewehrung gelten die Regelungen nach DIN<br />
1045:2001/2008, 13.3.3.<br />
Stabdurchmesser ds ≤ 0,05 dm<br />
Ist bei Bügeln nur eine Bewehrungsreihe erforderlich, so ist stets eine zweite Reihe mit<br />
Mindestbewehrung anzuordnen mit sw = 0,75 dm.<br />
Senkrechte Bügelbewehrung<br />
Abstand:<br />
U1: von Stützenkante 0,5 dm<br />
U2 bis Ui: je sw<br />
Ua: von Ui 1,5 dm (nur Nachweis)<br />
maximaler radialer Bewehrungsabstand: sw ≤ 0,75 dm<br />
maximaler tangentialer Bewehrungsabstand ≤ 1,5 dm<br />
Abb.: Durchstanzbewehrung mit senkrechten Bügeln<br />
24 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Schrägstäbe<br />
Neigung: 45° ≤ ≤ 60° gegenüber Plattenebene<br />
Abstand: ≤ 0,5 dm bis ≤ 1, 5 dm<br />
maximaler Bewehrungsüberstand: ≤ 0,25 dm<br />
Abb.: Durchstanzbewehrung mit Schrägstäben<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 25
ÖNORM B 4700<br />
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach ÖNORM B 4700 - ohne Kopfverstärkung<br />
Bezeichnungen und Definitionen nach ÖNORM B 4700 2001-06-01<br />
h Plattendicke<br />
d, dx, dy, dm Nutzhöhe<br />
VSd [kN] Durchstanzlast<br />
ΔUi<br />
Aussparung-Rundschnitt (im Rundschnitt 1,5dm)<br />
ρl<br />
Bewehrungsgrad<br />
vSd [kN/m] Bemessung-Querkraft<br />
vRd [kN/m] Bemessung-Widerstand<br />
C20/25 Betonklasse<br />
BSt 500 Stahl<br />
Inhalte, Begriffe und Bezeichnungen lehnen sich an Festlegungen in DIN 1045:2001/2008 an<br />
und werden auf die ÖNORM übertragen. Der Nachweis für Kopfverstärkungen ist z.Zt. nicht<br />
verfügbar; der Nachweis für Leistenbewehrung wird nicht geführt; dynamische<br />
Beanspruchung ist nicht möglich.<br />
Der kritische Rundschnitt wird im Abstand 1,5dm vom Stützenrand geführt.<br />
Abb.: kritischer Rundschnitt nach ÖNORM B 4700<br />
Geometriebedingungen für Durchstanzen nach ÖNORM B 4700 Abs. 3.4.5<br />
cx<br />
≤2 cy<br />
bzw.<br />
≥05<br />
,<br />
D≤35 , ⋅dm(<br />
Kreis)<br />
u ≤11 ⋅d<br />
(Re chteck)<br />
load m<br />
Die Rundschnitte benachbarter Lasteinleitungsflächen dürfen<br />
sich nicht überschneiden.<br />
Sind diese Bedingungen nicht erfüllt, muss der Rundschnitt<br />
aufgelöst werden (Abs. 3.4.5.4).<br />
b ≤ , ⋅d ≤ vorhb . = min( c , c )<br />
1 28<br />
m x y<br />
a ≤56 , ⋅d −b ≤2⋅vorhb . ≤ vorh. a = max( c , c )<br />
1 m 1<br />
x y<br />
Abb.: aufgelöster Rundschnitt<br />
26 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
<strong>Durchstanznachweis</strong> im Grenzzustand nach B 4700<br />
v<br />
Sd<br />
κ<br />
=<br />
⋅ V<br />
u<br />
e Sd<br />
≤ v<br />
Rd<br />
[kN/m] (Abs. 3.4.5.2 (Gl. 42))<br />
für vSd ≤ vRd<br />
ist der <strong>Durchstanznachweis</strong> erfüllt;<br />
für v < v ≤ v = 14 , ⋅v<br />
ist Durchstanzbewehrung erforderlich;<br />
Rd Sd Rd,max Rd<br />
für v > v = 14 , ⋅v<br />
ist der <strong>Durchstanznachweis</strong> ungültig.<br />
Sd Rd,max Rd<br />
κ e = Korrekturfaktor für exzentrische/nichtrotationssymmetrische Lasteinleitung<br />
κ e = 1,15 für Innenstützen. Bei zentrischer Beanspruchung darf κ e=1,0 gesetzt<br />
werden.<br />
κ e = 1,40 für Randstützen<br />
κ e = 1,50 für Eckstützen<br />
Bei genauerer Untersuchung dürfen andere κ e-Werte bestimmt werden.<br />
VSd = vorhandene Querkraft im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
u = Umfang des kritischen Rundschnittes ucrit abzüglich des<br />
Rundschnittlängenabzuges infolge der Aussparungen im Abstand < 6dm .<br />
Δui wird für den kritischen Rundschnitt im Abstand 1,5dm ermittelt; für andere<br />
Rundschnitte wird der Wert extrapoliert.<br />
Bei Rand- oder Eckstützen darf der kritische Rundschnitt bis zum orthogonalen Schnittpunkt<br />
zum Rand geführt werden, sofern dieser Rundschnitt kleiner als der Voll- oder der durch<br />
Aussparungen reduzierte Rundschnitt ist.<br />
Durchstanzwiderstand nach B 4700:<br />
v , = 12 , ⋅τ⋅κ⋅ ( 12 , + 2000⋅(<br />
d/ L) ⋅ρ ) ⋅d<br />
Rd c d c l m<br />
Dabei ist:<br />
= cal Schubspannung nach Tab. 4<br />
τ d<br />
κ e<br />
= Schubspannungserhöhungsfaktor bei geringen Plattendicken<br />
κ c= 16 , −dm [ ] ≥10<br />
,<br />
dm = mittlere Nutzhöhe = ( d + d )/ 2<br />
mx , my ,<br />
L = maximale Stützweite = max(Lx, Ly); beim Fundament ist die doppelte<br />
Grundrisslänge vorzugeben.<br />
d/L = cal Schlankheit muss ≥ 20 sein<br />
1<br />
= mittlerer Längsbewehrungsgrad im betrachteten Rundschnitt<br />
ρl= ρlx⋅ρly ≤ 0, 015<br />
1x,1y = Bewehrungsgrad in x- bzw. y- Richtung innerhalb des betrachteten<br />
Rundschnittes<br />
bg = rechnerische Gurtstreifenbreite bezogen auf ein Innenstützensystem; damit<br />
werden die ausgewiesenen Asx, Asy berechnet.<br />
bg = 03 ,<br />
⋅ Lx⋅Ly <strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 27
Mindestbewehrung<br />
Zur Sicherstellung der Querkrafttragfähigkeit müssen die Platten im Stützenbereich für<br />
Mindestmomente nach B 4700 Tabelle 7 und Gleichung 47 bemessen werden.<br />
MSd,x = x · VSd und MSd,y = y · VSd<br />
Ausmitten-/Momentenbeiwerte x , y :<br />
x y<br />
Innenstütze 0,125 0,125<br />
Randstütze, Rand x 0,25 0,125<br />
Randstütze, Rand y 0,125 0,25<br />
Eckstütze 0,5 0,5<br />
Der minimal erforderliche Bewehrungsgrad wird mit den nachstehenden Formeln ermittelt:<br />
asx = MSd, y /( 09 , ⋅dm ⋅fyd)<br />
und asy = MSd, x / (, 09 ⋅dm ⋅fyd)<br />
( a a ) / d<br />
ρl = sx ⋅ sy m<br />
Mit Durchstanzbewehrung<br />
Die erforderliche Gesamtbewehrung im Bereich des kritischen Rundschnittes errechnet sich<br />
aus der Gleichung:<br />
vRd, s = vRd, c + κs⋅Asw⋅fyd⋅sin( α ) / u<br />
vSd = Bemessungswert der mittleren vorhandenen Querkraft/Länge im kritischen<br />
Rundschnitt<br />
vRd,s = Bemessungswert der mittleren zulässigen Querkraft/Länge im kritischen<br />
Rundschnitt<br />
= Durchstanzwiderstand des Betontraganteils<br />
vRd,c<br />
vRd,max<br />
= 1,4 vRd,c = Bemessungswert der mittleren maximalen Querkraft/Länge<br />
Asw = Asv = erf/vorh Durchstanzbewehrungsquerschnittsfläche<br />
erf Asw = ( v −v ) / ( κ ⋅f⋅sin( α )) ⋅u[cm<br />
2 ]<br />
Sd Rd, c s yd<br />
u = Umfang im kritischen Rundschnitt, abzüglich des Rundschnittlängenabzuges<br />
infolge der Aussparungen im Abstand < 6dm<br />
= Beiwert für Bewehrungsanordnung; s = 0,50 bei Aufbiegung mit >= 35°<br />
s<br />
= Neigung der Schubbewehrung; >= 35°<br />
erf Asw >= min Asw<br />
min Asw = 015 , ⋅f⋅u⋅d /( f ⋅sin(<br />
))<br />
ctm m yd α [cm 2 ]<br />
erf asw = erf Asw / u (im mittleren Abstand 0,75 dm) [cm 2 /m]<br />
Die erf Durchstanzbewehrung ist im Abstand von 0,4dm und 1,1dm einzulegen. Ihr größter<br />
radialer Abstand ist auf 0,7dm bzw. 40 cm begrenzt. In Randbereichen sind U-Bügel<br />
einzubauen.<br />
Im Gegensatz zur DIN 1045:2001/2008 ist die Durchstanzuntersuchung nach ÖNORM B<br />
4700 auf den Bereich des Stanzkegels beschränkt der Übergang zum einachsigen<br />
Plattenschub in entfernteren Bereichen wird nicht untersucht.<br />
28 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach ÖNORM B 4700 - mit Kopfverstärkung<br />
Die Stützenkopfverstärkung nach B 4700 ist z.Zt. nicht aktiv. Die Bezeichnungen lehnen sich<br />
an die der DIN 1045:2001/2008 an.<br />
Abb.: Durchstanzen nach B 4700 mit Stützenkopfverstärkung<br />
hH<br />
LH<br />
Lc<br />
Stützenkopf Höhe = hs<br />
Stützenkopf Länge = Ls<br />
Stützenlänge = cx bzw cy bzw Dk<br />
Fall 1: LH = min Asw<br />
min Asw =015 , ⋅f ⋅u⋅d /( f ⋅sin(<br />
))<br />
2<br />
[ cm ]<br />
ctm m yd α<br />
Fall 2: LH > 1,5 hH<br />
Nachweis im kritischen Rundschnitt außerhalb der Verstärkung und im kritischen<br />
Rundschnitt im Bereich der Stützenkopfverstärkung.<br />
r = 15 , ⋅ d + L + 0, 5 ⋅L<br />
crit,ex m H c<br />
r = 15 , ⋅ ( d + h ) + 0, 5 ⋅L<br />
crit,in m H c<br />
Nachweis im inneren Rundschnitt:<br />
v = κ ⋅V / u ≤ v<br />
Sd, in e Sd crit,in Rd, in<br />
u crit,in = Rundschnitt im Abstand 1,5 dm vom Stützenrand<br />
Ist v < v ≤ v erfüllt, dann muss im kritischen äußeren Rundschnittbereich<br />
Rd, in Sd, in Rd,max, in<br />
erf Asw eingelegt werden.<br />
erf Asw =( v −v )/( κ ⋅f ⋅sin( α))<br />
⋅u<br />
2<br />
[ cm ]<br />
erf Asw >= min Asw<br />
Sd, in Rd, in s yd crit,in<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 29
min Asw<br />
dm<br />
vorh ρl = ρl<br />
⋅<br />
dH<br />
=015 , ⋅fctm ⋅u⋅dm/( fyd ⋅sin(<br />
α )) [ cm ]<br />
mit dH = dm + hH<br />
bei gestufter Verstärkung<br />
hH<br />
dH = dm + ( LH −15 , ⋅ ( hH + dm))<br />
⋅ bei schräger Verstärkung<br />
LH<br />
Bei schlanken Kopfverstärkungen muss der Anwender prüfen, ob im Bereich zwischen dem<br />
inneren und äußeren Durchstanzkegel zusätzliche Schubbewehrung erforderlich wäre –<br />
dieses Problem ist in der ÖNORM nicht geregelt.<br />
Nachweis im äußeren Rundschnitt:<br />
v = κ ⋅V / u ≤ v [kN/m]<br />
Sd, ex e Sd crit,ex Rd, ex<br />
u crit,ex =Rundschnitt im Abstand 1,5 dm vom Verstärkungsrand<br />
Ist v < v ≤ v erfüllt, dann muss im kritischen äußeren Rundschnittbereich<br />
Rd, ex Sd, ex Rd,max, ex<br />
erf Asw eingelegt werden.<br />
erf Asw =( v −v ) / ( κ ⋅f ⋅sin( α))<br />
⋅u<br />
2<br />
[ cm ]<br />
Sd, ex Rd, ex s yd crit,ex<br />
erf Asw >= min Asw<br />
min Asw =015 , ⋅f ⋅u⋅d /( f ⋅sin(<br />
))<br />
2<br />
[ cm ]<br />
ctm m yd α<br />
Außerhalb des Durchstanzkegels ist die Notwendigkeit ergänzender Schubbewehrung zu<br />
prüfen.<br />
30 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung<br />
2
EN2 1992:2005<br />
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach EN 1992:2005- ohne Kopfverstärkung<br />
Bezeichnungen und Definitionen nach EN 1992<br />
Die Nachweise für die EN 1992 wurden auf Grundlage des Entwurfs vom Juli 2007 für<br />
„Nationaler Anhang Deutschland“ entwickelt, unter Beachtung der Algorithmen und<br />
Interpretationen, die für die Anwendung der DIN1045-1:2001/2008 gelten. Begriffe und<br />
Bezeichnungen werden z.T. – sofern aussagekräftiger – übernommen. Unterstützende<br />
Programmfunktionen wie Aussparung, Bewehrung sind noch nicht den speziellen<br />
Anforderungen der neuen Norm angepasst bzw. vorläufig inaktiv. Ihre Einflusswirkungen auf<br />
das Durchstanzproblem werden durch Umrechnungen berücksichtigt.<br />
Der Nachweis für Kopfverstärkungen ist optional verfügbar, der Nachweis für<br />
Leistenbewehrung ist deaktiviert mangels einer Zulassung. Dynamische Beanspruchung<br />
wird z.Zt. nicht behandelt. Platten müssen im Bereich einer Lasteintragung Vollquerschnitt<br />
haben, der kritische Rundschnitt wird i.R. im Abstand lcrit = 2,0 dm vom Stützenrand geführt.<br />
Bei Fundamenten wird der Abstand des kritischen Rundschnitts als Ort der größten<br />
Beanspruchung bestimmt, bei Kopfverstärkungen i.R. mit lcrit = 1,5 dm gesetzt.<br />
Abb.: kritischer Rundschnitt um Lasteinleitungsflächen nach EN 1992 6.4.2<br />
Bedingungen für Durchstanzen nach EN 1992<br />
Geometrische Abmessungen sind in der Norm nicht begrenzt.<br />
Um statisch prüffähige Ergebnisse zu erhalten, werden daher<br />
die Lasteinleitungsflächen entsprechend DIN 1045 Abs.<br />
10.5.2 (Bild 38) bewertet:<br />
cx<br />
≤2 bzw.<br />
≥05<br />
,<br />
c<br />
y<br />
D≤35 , ⋅dm(<br />
Kreis)<br />
uload ≤11 ⋅dm<br />
(Re chteck)<br />
Die Rundschnitte benachbarter Lasteinleitungsflächen dürfen<br />
sich nicht überschneiden. Sind diese Bedingungen nicht erfüllt,<br />
muss der Rundschnitt aufgelöst werden.Für aufgelöste<br />
Querschnitte gilt<br />
b1≤28 , ⋅dm≤ vorhb . = min( cx, cy)<br />
a ≤58 , ⋅d −b ≤2⋅vorh. b≤ vorh. a = max( cx, cy)<br />
1 m 1<br />
Abb.: Lasteinzugsfläche mit<br />
aufgelöstem Rundschnitt<br />
vorläufig auf Grundlage von<br />
DIN 1045 10.5.2 bzw. in<br />
Anlehnung an den NAD<br />
Sind die Lasteinleitungsproportionen überschritten, dann wird der gringere<br />
Bemessungswiderstand nach Gl. (6.2), geltend für Normalschub, angesetzt. Sind die<br />
Ergebnisse zu ungünstig, muss das Schubeinleitungsproblem sektorweise behandelt<br />
werden. Die Programmoption „Uload“ ermöglicht mittels Interpolation ein günstigeres<br />
„gemitteltes“ Gesamt-Ergebnis für das Zusammenwirken von Durchstanz- und Normalschub<br />
(Das Angebot sollte nur bei geringer Geometrieüberschreitung wahrgenommen werden).<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 31
Nachweis im Grenzzustand<br />
v<br />
Ed<br />
V<br />
=<br />
u d<br />
⋅ β<br />
⋅<br />
Ed<br />
m<br />
≤ v<br />
Rd<br />
,max [N/mm2 ] (6.38), (6.53)<br />
vRd,max darf nicht überschritten werden. Der maßgebliche Schnitt für den Nachweis der<br />
Betondruckspannung ist mit dem Umfang u0 nach Bild 6.20 am Stützenanschnitt zu führen.<br />
= Korrekturfaktor für nichtrotationssymmetrische Lasteinleitung<br />
= 1,15 für Innenstützen (neuere Vorschläge sind 1,05 bzw. 1,10)<br />
= 1,40 für Randstützen<br />
= 1,50 für Eckstützen<br />
= 1,35 für Wandende<br />
= 1,20 für Wandinneneck<br />
Bei genauerer Untersuchung dürfen andere -Werte bestimmt werden.<br />
VEd = vorhandene Querkraft im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
u = Umfang des betrachteten Rundschnittes abzüglich des<br />
Rundschnittlängenabzuges infolge der Aussparungen im Abstand < 6dm.<br />
u0 = Umfang der Lasteinleitungsfläche nach Bild 6.20<br />
Bei Rand- oder Eckstützen darf der kritische Rundschnitt bis zum orthogonalen Schnittpunkt<br />
des Randes geführt werden, sofern dieser Rundschnitt kleiner als der Voll- oder der durch<br />
Aussparungen reduzierte Rundschnitt ist.<br />
Bemessungskriterien nach EN 1995 ohne Durchstanzbewehrung<br />
Ohne Durchstanzbewehrung muss im Nachweisschnitt erfüllt sein<br />
v v , mit<br />
Ed ≤ Rd, c<br />
Rd, c Rd, c l ck<br />
1<br />
3<br />
1 cd min 1 cd<br />
v = [ C ⋅k⋅( 100 ⋅ρ ⋅f ) −k ⋅σ ] ≥ ( v + k ⋅σ<br />
) (6.47)<br />
alternativ, wenn die Proportionen der Lasteinleitung überschritten sind, wird (6.2) verwendet.<br />
Bei Fundamenten gilt:<br />
1<br />
3<br />
Rd, c Rd, c l ck m min m<br />
v = [ C ⋅k⋅( 100 ⋅ρ ⋅f ) ] ⋅2⋅d / a≥( v ⋅2⋅d / a)<br />
Dabei ist:<br />
CRdc = 0,18 / c bzw. nach NA<br />
k1 = 0,1 bzw. nach NA<br />
dm [mm]<br />
d<br />
= mittlere Nutzhöhe =<br />
+ d<br />
2<br />
200<br />
k = 1+<br />
≤<br />
d m<br />
20 ,<br />
, ,<br />
mx , my ,<br />
vmin = 0035 , ⋅k ⋅fck<br />
15 0 5 (6.3N) bzw. nach NA<br />
l = mittlere Längsbewehrungsgrad im betrachteten Rundschnitt<br />
ρl =<br />
fcd<br />
ρlx⋅ρly ≤050 , ⋅ ≤002<br />
,<br />
f<br />
yd<br />
lx,ly = Bewehrungsgrad in x- bzw. y- Richtung innerhalb des betrachteten<br />
Rundschnittes.<br />
32 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
cd = Bemessungswert der Betonnormalspannung in [N/mm²] innerhalb des<br />
betrachteten Rundschnittes:<br />
σcd, x + σcd,<br />
y<br />
σcd<br />
=<br />
2<br />
NEd,<br />
x<br />
σcd, x =<br />
A<br />
und<br />
NEd,<br />
y<br />
σcd,<br />
y =<br />
A<br />
cx ,<br />
a =<br />
mit cd ( - = Vorspannung, + = Zugspannung)<br />
Abstand des Rundschnitts zum Anschnitt<br />
Mindestbewehrung<br />
Zur Sicherstellung der Querkrafttragfähigkeit sollen die Platten im Stützenbereich für<br />
Mindestmomente nach DIN 1045:2001/2008, Abs 10.5.6 bemessen werden.<br />
cy ,<br />
mEd,x = x · VEd und mEd,y = y · VEd<br />
Momentenbeiwerte x , y :<br />
x y<br />
Innenstütze 0,125 0,125<br />
Randstütze, Rand x 0,25 0,125<br />
Randstütze, Rand y 0,125 0,25<br />
Eckstütze 0,5 0,5<br />
Bemessungskriterien nach EN 1992 mit Durchstanzbewehrung<br />
Durchstanzbewehrung ist einzulegen, wenn gilt<br />
v ≤ v ≤ v<br />
Rdc , Rdcs , Rd,max<br />
je Bewehrungsreihe gilt:<br />
vRd, cs =<br />
( dm / sw) ⋅Asw ⋅fywd,<br />
ef<br />
075 , ⋅ vRd,<br />
c + 15 , ⋅<br />
⋅ sin( α ) nach EN 1992 (6.52)<br />
u⋅d m<br />
vRd, cs =<br />
Asw ⋅ fywd,<br />
ef<br />
115 , ⋅ vRd,<br />
c +<br />
⋅ sin( α ) nach NAD09_02 (mit sw1=dm)<br />
u⋅sw Es sind mindestens 2 Bewehrungsreihen einzubauen.<br />
vEd = Bemessungswert der mittleren vorhandenen Querkraft/Länge im betrachteten<br />
Rundschnitt.<br />
vRd,cs = Bemessungswert der mittleren zulässigen Querkraft/Länge im betrachteten<br />
Rundschnitt.<br />
vRd,c = Betontraganteil; es darf vRd,c = vRd,ct angenommen werden.<br />
vRd,ct = Bemessungswert der mittleren zulässigen Querkraft/Länge im kritischen<br />
Rundschnitt einer Platte ohne Durchstanzbewehrung.<br />
Asw = vorhandene Bewehrungsquerschnittsfläche<br />
u = Umfang des betrachteten Rundschnittes abzüglich des<br />
Rundschnittlängenabzuges infolge der Aussparungen im Abstand < 6dm.<br />
sw = wirksame Breite einer Bewehrungsreihe; s ≤075 , ⋅d<br />
v = 05 , ⋅ν ⋅f<br />
bzw. nach NA<br />
Rd,max cd<br />
ν = 0, 6 ⋅( 1−fck / 250)<br />
bzw. nach NA<br />
w m<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 33
Bei Schrägstäben als Durchstanzbewehrung<br />
Die Stäbe müssen mit einer Neigung von 45°
<strong>Durchstanznachweis</strong> nach EN 1992 - mit Kopfverstärkung<br />
Bezeichnungen nach EN 1992 6.2.4 (8)-(11)<br />
Abb.: Durchstanzen nach EN 1992 Bild 6.17 bzw. Bild 6.18 mit Stützenkopfverstärkung<br />
hH<br />
LH<br />
Lc<br />
Stützenkopf Höhe<br />
Stützenkopf Länge<br />
Stützenlänge<br />
Eine kreisförmige Verstärkung wird gerechnet, wenn für eine Kreisstütze gleichlange<br />
Kopflängen vorgegeben werden – sonst wird rechteckige Verstärkung vorausgesetzt.<br />
Die Bezeichnung rcrit für den Abstand des kritischen Rundschnitts wird statt rcont beibehalten.<br />
Die Nachweisgrenze weicht in der Norm mit lcrit = 2,0 dm von der des aktuellen NAD mit<br />
lcrit = 1,5 dm ab.<br />
Fall 1, LH
dm<br />
vorh ρl = ρl<br />
⋅<br />
dH<br />
mit dH = dm + hH<br />
bei gestufter Verstärkung<br />
hH<br />
dH= dm+ ( LH−lcrit, fak ⋅ ( hH+ dm))<br />
⋅ bei schräger Verstärkung<br />
L<br />
Nachweis im äußeren Rundschnitt:<br />
v<br />
β ⋅ V<br />
=<br />
d ⋅u<br />
Ed<br />
Ed, ex<br />
Rd,max , ex<br />
m crit,ex<br />
u = 2 ⋅π ⋅r<br />
crit,ex crit,ex<br />
≤ v ( u0<br />
) [N/mm 2 ]<br />
36 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung<br />
H<br />
Überschreitungen der Lasteinleitungsproportionen bei Kopfverstärkungen werden analog<br />
zum Problem ohne Kopf behandelt. In der Ausgabe steht ein Hinweis; der<br />
Bemessungswiderstand wird nach Gl. (6.2) bestimmt.<br />
Im äußeren Rundschnitt werden die Lasterhöhungsfaktoren nicht nach Heft 525 /16/<br />
reduziert.
Durchstanzbewehrung nach EN 1992<br />
In Abhängigkeit der Betonstahlgüte und des Neigungswinkels der Durchstanzbewehrung<br />
wird die erforderliche Querschnittsfläche ASw ermittelt. Die enger liegende<br />
Durchstanzbewehrung sollte innerhalb des Abstandsbereiches von 1,50dm eingebaut<br />
werden; mindestens 2 Bewehrungsreihen werden vorgeschlagen. Die<br />
Bewehrungsrundschnitte erstrecken sich von U1 im Stützenabstand >= 0,3dm bis zu einem<br />
in den NA’s-definierten Abstand vom äußeren Nachweisrundschnitt Ua , der sich aus der<br />
Gleichung vEd,a ≈ vRd,a errechnet. Bei den Bewehrungsrundschnitten ist sw ≤ 0,75dm<br />
einzuhalten.<br />
Für die Anordnung der Durchstanzbewehrung gelten die Regelungen der EN 1992 9.4.3.<br />
Stabdurchmesser ds ≤ 0,05dm, Schrägstäbe ds ≤ 0,08dm<br />
Ist bei Bügeln nur eine Bewehrungsreihe statisch erforderlich, so ist stets eine zweite Reihe<br />
mit Mindestbewehrung anzuordnen mit sw = 0,75dm. Werden Schrägstäbe eingebaut, dann<br />
verlangt das Programm in Anlehnung an die DIN und den NAD 2 Bewehrungsreihen, wobei<br />
der rechnerische Nachweisschnitt sich im Schnittpunkt von Plattenachse und Schrägstab<br />
befindet!<br />
Senkrechte Bügelbewehrung<br />
Abstand:<br />
U1: von Stützenkante 0,5dm<br />
U2 bis Ui: je sw<br />
Ua: von Ui 1,5dm (nur Nachweis)<br />
maximaler radialer Bewehrungsabstand: sw ≤ 0,75dm<br />
maximaler tangentialer Bewehrungsabstand ≤ 1,5dm im kritischen Rundschnitt<br />
maximaler tangentialer Bewehrungsabstand ≤ 2,0 dm im äußeren Rundschnitt<br />
Abb.:<br />
Durchstanzbewehrung<br />
mit senkrechten<br />
Bügeln EN 1992<br />
9.4.3. Tangentialer<br />
Abstand im kritischen<br />
Rundschnitt:<br />
Schrägstäbe<br />
Neigung: 45° ≤ ≤ 60° gegenüber Plattenebene<br />
Abstand: ≤ 0,5dm bis ≤ 1, 5dm<br />
maximaler Bewehrungsüberstand: ≤ 0,25dm<br />
Abb.: Durchstanzbewehrung mit Schrägstäben nach NAD<br />
38 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Leistenbewehrung<br />
Leisten nach DIN 1045 7/88: siehe Dokument „<strong>B6</strong> DIN1045-7-88.pdf“.<br />
Leisten nach DIN 1045:2001/2008<br />
Der Aufruf des Bemessungsdialoges erfolgt durch Auswahl der Option "Leisten" (siehe<br />
folgende Grafik) oder durch Doppelklick auf den Punkt "mit Leisten" unter "Bemessung" in<br />
der Hauptauswahl<br />
Auswahlliste<br />
Mit Doppelklick auf den gewünschten Eintrag in der Auswahlliste wird der<br />
Programmvorschlag markiert (ausgewählt) und in einer Textzeile (unterhalb) dargestellt.<br />
Abb.: Auswahlliste Leisten-Bemessung<br />
Abb.: Textzeile mit dem ausgewählten Programmvorschlag.<br />
Durchmesser Wählbarer Durchmesser der Bolzen/Dübel/Anker entsprechend der<br />
Zulassung.<br />
zul Kraft Zulässige Kraft pro Bolzen/Dübel/Anker entsprechend der Zulassung.<br />
erf nC Statisch erforderliche Anzahl Bolzen/Dübel/Anker im Nachweisbereich C.<br />
erf nlD Produkt aus statisch geometrisch erforderlicher Leistenanzahl nl im<br />
Rundschnitt und der geometrisch erforderlichen Bolzen/Dübel/Anker-Anzahl<br />
im Nachweisbereich D pro Leiste.<br />
Vorschlag Programmvorschlag für die Wahl der Bolzen-/Dübel-/Anker-Anordnung, der<br />
die statischen und geometrischen Bedingungen erfüllt.<br />
Vorschlag in Ausgabe übernehmen<br />
Markieren Sie diese Option, um den Programmvorschlag für die Wahl der Bolzen-/Dübel-<br />
/Anker-Anordnung in die Ausgabe zu übernehmen. Ansonsten müssen diese Angaben<br />
handschriftlich an den hierfür vorgesehenen Platz in den Ausdruck eingetragen werden.<br />
Leistenzahl und Anordnung<br />
Entsprechend der gewählten Leistenanzahl nL wird hinsichtlich des geometrischen<br />
Rundschnittproblems entweder eine Standardanordnung oder eine rotationsförmig<br />
gleichmäßig verteilte Anordnung angeboten. Dieses Anordnungsangebot kann für jede<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 39
Einzelleiste durch Vorgabe neuer Startkoordinaten (Bezug ist Stützenmitte) und des<br />
Richtungswinkels der Leiste (Grad) lokalen Problemen angepasst werden.<br />
Die Bolzenzahl pro Leiste kann mit einer Eingabe von nd verändert werden. Zusätzliche<br />
Anker/Bolzen/Dübel, im Vergleich zur statischen/geometrischen Empfehlung, werden bei<br />
Schöck-BOLE, Halfen HDB und Jordahl JDA im Bereich D kontinuierlich angeordnet – die<br />
maximale Anzahl ist durch die zulässige Leistenlänge begrenzt. Statisch ist diese Funktion<br />
sinnvoll, wenn z.B. bei Elementplatten der Schubverbund außerhalb des eigentlichen<br />
stanzbewehrten Bereiches ergänzend erfüllt sein muss.<br />
Da die Anordnung bei veränderten Systemwerten automatisch neu zugeordnet wird, sollte<br />
eine individuelle Anordnung erst nach der Bemessung ausgeführt werden. Während des<br />
Programmlaufs kann eine Anordnung gespeichert und bei passenden Bemessungswerten<br />
wieder geladen werden.<br />
Anzahl gleicher Pos n<br />
Das Ergebnis dieser Position wir n-fach in die Stückliste (nur für Schöck BOLE möglich)<br />
eingetragen.<br />
co Betondeckung oberhalb des Bolzenkopfes<br />
cu Betondeckung unterhalb des Bolzenkopfes.<br />
Die Betondeckungen sind im Hinblick auf die Brandschutzvorschriften und die statische<br />
Einbindung der Bolzen bezüglich der vorhandenen Längsbewehrungen zu bewerten.<br />
Leisten-Bemessung nach DIN 1045:2001/2008<br />
Seit dem 10.12.2003 liegen die Zulassungen zur Leistenbemessung nach<br />
DIN 1045:2001 vor. 2008 erfolgte die Anpassung DIN 1045:2008. Die Zulassungen sind in<br />
ihrer statischen Nachweisführung dentisch, Unterschiede finden sich bei der geometrischen<br />
Anker/Bolzen/Dübel-Platzierung und -Anordnung. Das Leisten-Bemessungsverfahren nach<br />
neuer Norm lehnt sich an das bisherige Verfahren an, das durch die bereichsweisen<br />
Nachweise in C (im engeren Durchstanzbereich im Abstand dm) und D (im ferneren<br />
Abstandsbereich bis zu 5,5 dm) charakterisiert ist.<br />
Das Problem der überlangen Leisten – über die bisherige D-Bereichsgrenze von 4 dm<br />
hinaus bis zum maximalen Abstand von 5,5 dm – ist jetzt in der Zulassung selbst geregelt.<br />
Durch die Einführung des reduzierten Lasterhöhungsfaktors nach Stb-Heft 525 /16/ hat sich<br />
die Problematik bei Eck- und Randstützen nachhaltig entschärft.<br />
Voraussetzung für die Anwendung des Bemessungsverfahrens ist, dass die rechnerische<br />
Bemessungsquerkraft im kritischen Rundschnitt im Abstand 1,5 dm von der Stützenkante<br />
v = [ V ⋅β<br />
/ u ] kleiner als v = 19 , ⋅v<br />
ist.<br />
Ed Ed crit<br />
Rd,max Rd, ct<br />
Nachweis im kritischen Rundschnitt<br />
Die Bemessungsquerkraft im kritischen Rundschnitt:<br />
vEd = [ VEd ⋅β<br />
/ ucrit<br />
]<br />
mit VEd als einwirkende Querkraft bzw. Stützenlast;<br />
als Lasterhöhungsfaktor, der nach DIN 1045:2001/2008, Heft 525 oder<br />
Zulassung zu wählen ist;<br />
u crit als Umfang des kritischen Rundschnittes nach DIN 1045:2001/2008, im<br />
Abstand 1,5 dm vom Stützenrand.<br />
40 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Die zulässige Querkrafttragfähigkeit ohne Durchstanzbewehrung im Rundschnitt ist bestimmt<br />
durch:<br />
1<br />
3<br />
Rd ct l ck m<br />
v , = [ 014 , κ⋅( 100⋅ρ<br />
⋅f ) ] ⋅d<br />
mit κ= 1+<br />
200<br />
≤20<br />
,<br />
d m<br />
l = mittlerer Längsbewehrungsgrad im betrachteten Rundschnitt<br />
fck<br />
2<br />
ρl = ρlx⋅ρly ≤0306 , ⋅ ≤002 , ; mit fyk ≤500[<br />
N / mm ]<br />
f<br />
yk<br />
Achtung: Der Grenzwert für den Bewehrungsgrad darf nach Heft 525 auch für<br />
den Nachweis nach DIN 1045:2001/2008 ohne den<br />
Dauerstandsbeiwert Alpha ermittelt werden. Die maximalen<br />
Bewehrungsgrade sind in Norm- und Leistennachweis somit künftig<br />
identisch. Leistenbemessung ist nur bei Normalbeton C20/25 bis<br />
C50/60 zulässig.<br />
lx,ly = Bewehrungsgrad in x- bzw. y- Richtung innerhalb des betrachteten<br />
Rundschnittes.<br />
cd = Betonnormalspannung darf nach Zulassung bei vorhandener<br />
Leistenbewehrung nicht berücksichtigt werden.<br />
Die maximal zulässige Querkrafttragfähigkeit bei Leistenbewehrung im Rundschnitt ist<br />
festgelegt mit:<br />
v = 19 , ⋅v<br />
Rd,max Rd, ct<br />
Folgende 3 Fälle einer Durchstanzbemessungssituation sind zu unterscheiden:<br />
Ist vEd ≤ vRd,<br />
ct erfüllt, braucht keine Leistenbewehrung eingelegt zu werden.<br />
Ist v < v ≤ v darf Leistenbewehrung eingelegt werden.<br />
Rd, ct Ed Rd,max<br />
Ist vEd > vRd,max<br />
wäre zu groß).<br />
darf mit Leisten nicht mehr bewehrt werden (die Betondruckbeanspruchung<br />
Bei Überschreitung der geometrisch zulässigen Lasteinleitungsflächen nach Heft 525 /16/<br />
wird künftig vereinfachend mit dem Bemessungswiderstand nach Gleichung 70 in<br />
DIN 1045:2001/2008 – d.h. 1,0 statt 1,4 – gerechnet. Das Ergebnis liegt damit auf der<br />
sicheren Seite. Der Anwender sollte in solchen Fällen die Stütze in Teilbereiche auflösen.<br />
Die Proportionsüberschreitung wird dem Anwender durch eine Meldung als auch in der<br />
Ausgabe durch einen Hinweis mitgeteilt.<br />
Mit Leistendurchstanzbewehrung<br />
Wie in der alten Zulassung auch, aber abweichend von der DIN 1045:2001/2008, werden die<br />
Bemessungsbereiche C (der engere Stanzkegelbereich bis zum Abstand dm) und der<br />
erweiterte Bereich D, der sich bis 5,5 dm erstrecken kann, unterschieden.<br />
Ist das Kriterium vRd, ct < vEd ≤ vRd,max<br />
im kritischen Rundschnitt im Abstand 1,5 dm von der<br />
Stützenkante erfüllt, dann darf Leistenbewehrung eingelegt zu werden.<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 41
Die erforderliche Leistenlänge ls wird iterativ bestimmt aus der Grenzbedingung:<br />
v = V ⋅β u ≤ v = v ⋅κ<br />
Ed Ed red / a Rd, ct,a Rd, ct a<br />
mit: βred = β/(<br />
1+ 01 , ⋅ls/ dm)<br />
≥11<br />
, nach DAfStb Heft 525<br />
κ a = 1/ ( 1+ 01 , ⋅ls / dm)<br />
≥0,<br />
714 nach Zulassung<br />
ua = ua( ls + 15 , ⋅dm) ≤ maxua<br />
nach DIN 1045:2001/2008<br />
l s = erf Leistenlänge; im Nachweis wird die vorh. Leistenlänge angesetzt<br />
vRd, ct, a = zulässige Querkrafttragfähigkeit am äußersten Anker/Bolzen/Dübel.<br />
vRd, ct = Querkrafttragfähigkeit im Rundschnitt im Abstand (ls+1,5 dm). Da<br />
derzeit ein konstanter mittlerer Bewehrungsgrad anzusetzen ist,<br />
entspricht die Querkraftragfähigkeit der im kritischen Rundschnitt.<br />
Bei dynamischer Beanspruchung wird geprüft, ob für den dynamischen Lastanteil beim<br />
Ermüdungsnachweis nach DIN 1045:2001/2008 10.8.3 Gl.(119) eine größere Bolzenanzahl<br />
erforderlich werden würde. Als zulässige Spannungsschwingbreite wird nach der Zulassung<br />
6 2<br />
ΔσRsk ( N= 210 ⋅ ) = 70[<br />
N/ mm ] angesetzt – ein Betondruckspannungsnachweis nach<br />
10.8.4(4) ist dann nicht erforderlich. Für VEd, dyn ist die Bemessungs-Querkraft-Schwingbreite<br />
vorzugeben - mit den Sicherheitsbeiwerten von 1,0 nach 5.3.3 ; der<br />
Umrechnungssicherheitsfaktor γ E zur Berechnung nach alter DIN 1045 wird daher bei<br />
dynamischer Beanspruchung nicht berücksichtigt. Für Stahl gilt γ S = 115 , nach Tab. 2.<br />
Im engeren Stanzkegelbereich C ist die gesamte Durchstanzlast VEd , erhöht um den<br />
Lasterhöhungsfaktor ß, durch Anker/Bolzen/Dübel aufzunehmen – die Betontragfähigkeit<br />
wird vernachlässigt.<br />
vEd = VEd ⋅β/ u ≤<br />
As ⋅ fyd<br />
vRd, sy = nC⋅ / η<br />
u<br />
vEd = Bemessungswert der mittleren vorhandenen Querkraft/Länge im kritischen<br />
Rundschnitt.<br />
vRd,sy = Bemessungswert der mittleren zulässigen Querkraft/Länge im kritischen<br />
Rundschnitt.<br />
nC = Erforderliche Anzahl der Anker/Bolzen/Dübel im Bereich C bis zum Abstand dm.<br />
nL Aus der Gesamtzahl nC errechnet sich die statisch erforderliche Leistenanzahl nL<br />
unter der Voraussetzung, dass im Bereich C je Leiste entweder 2 oder 3 (nur bei<br />
Durchmesser dd=25 mm) Anker/Bolzen/Dübel angeordnet werden. Erf nL<br />
unterliegt auch den geometrischen Bedingungen, dass die Abstände in<br />
Ringrichtung im Abstand dm (
Bei dynamischer Beanspruchung sind nach 5.3.3 die 1-fache Sicherheiten für VEd, dyn<br />
anzusetzen, es gilt:<br />
As<br />
⋅ ΔσRsk<br />
vEd,dyn = VEd,dyn ⋅β/ u ≤ vRd, sy,dyn = nCdyn<br />
⋅ / η/ γs mit γs<br />
= 115. ,<br />
u<br />
Überragt die erforderliche Leistenlänge die Bereichsgrenze C im Abstand dm , dann müssen<br />
im erweiterten Stanzkegelbereich D bis zum Leistenende zusätzliche Anker/Bolzen/Dübel<br />
angeordnet werden:<br />
nD = ( ls − dm) / sD<br />
= Erforderliche Dübelanzahl im Bereich D pro Leiste; der zulässige<br />
Maximalabstand im Bereich D ist<br />
sD ≤075 , ⋅dm<br />
bei der 2-er-Leiste in C bzw.<br />
s ≤ 050 , ⋅ d bei der 3-er-Leiste (nur bei dd = 25 mm möglich).<br />
D m<br />
Für den äußeren Rundschnitt gilt:<br />
Der äußere Rundschnitt liegt im Abstand 1,5 d von der letzten Bewehrungsreihe.<br />
v = V ⋅β u ≤ v = v ⋅κ<br />
Ed Ed red / a Rd, ct,a Rd, ct a<br />
mit: β = β/(<br />
1+ 01 , ⋅l / d ) ≥11<br />
, nach DAfStb Heft 525<br />
red s m<br />
κ a = 1/ ( 1+ 01 , ⋅ls / dm)<br />
≥0,<br />
714 nach Zulassung<br />
ua = ua( ls + 15 , ⋅dm) ≤ maxua<br />
nach DIN 1045:2001/2008<br />
l s = im Nachweis vorh Leistenlänge<br />
vRd, ct, a = zulässige Querkrafttragfähigkeit am äußersten Anker/Bolzen/Dübel<br />
vRd, ct = Querkrafttragfähigkeit ohne Durchstanzbewehrung im Rundschnitt<br />
(ls+1,5 dm).<br />
Bei Aussparungen wird die Rundschnittlänge um die Bogenlänge des Sektors zwischen<br />
Stützenachse und den Aussparungsrändern reduziert. Bei Rand- und Eckstützen ist der<br />
Rundschnitt durch rechtwinklig zum Rand verlaufende Geraden zu ersetzen. Wandähnliche<br />
Aufstandsflächen werden im Rundschnitt in ihrer Länge bis zur zweifachen Wanddicke<br />
berücksichtigt. Die Begrenzungen der Lasteinzugsflächen nach DIN 1045:2001/2008 und<br />
Heft 525 /16/ wird im Falle des Überschreitens z.Zt dadurch gelöst, dass nach Gleichung 70<br />
nur die um 40% reduzierte Querkrafttragfähigkeit angesetzt wird.<br />
Neu definiert sind die Problembereiche Wandende und Wandinneneck. Außer der<br />
Wandbreite b kann eine rechnerische Einflusslänge „cal d“ eingegeben werden diese darf<br />
jedoch nach neueren Erkenntnissen 1,4 dm nicht überschreiten.<br />
Abb. : Äußere Rundschnitte für Leistenbemessung nach DIN 1045-:2001/2008<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 43
Abb.: Musteranordnung der Leistenbewehrung nach DIN 1045:2001/2008<br />
Für die Leistenbemessung stehen verschiedene Dübeldurchmesser zur Auswahl, die<br />
entsprechend der Zulassung unterschiedliche statische Kräfte aufnehmen. Die Kräftesumme<br />
im Bereich C wird als Querkraftwiderstand infolge der Leistenbewehrung angesetzt. Bei<br />
dynamischer Beanspruchung darf mit einer zulässigen Spannungsschwingbreite von 70<br />
N/mm² gerechnet werden.<br />
44 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
HALFEN HDB nach DIN 1045:2001/2008<br />
Zulassung Z-15.1-213 vom 31.12.08<br />
Anker und Montagestäbe aus BSt 500S bzw. BSt 500 NR oder Lochband siehe /14/<br />
Schöck - Bole nach DIN 1045:2001/2008<br />
Zulassung Nr. Z-15.1-219 vom 25.06.09<br />
Bolzen und Montagestäbe aus BSt 500S bzw. BSt 500 NR siehe /15/<br />
Jordahl - JDA nach DIN 1045:2001/2008<br />
Zulassung Nr. Z-15.1-214 vom 18.03.09<br />
Anker und Montagestäbe aus BSt 500S bzw. BSt 500 NR siehe /18/<br />
Zum Problem der überlangen Leisten<br />
Nach neuer Zulassung für Leistenbemessung nach DIN 1045:2001/2008 darf auch<br />
außerhalb der Bereichsgrenze D im Abstand von 4 dm Leistenbewehrung eingelegt werden,<br />
die bis zur maximalen Grenze von 5,5 dm geführt werden darf. Diese Erweiterung der<br />
Zulassung ersetzt das bisherige Bemessungsverfahren nach Gutachten /9/. Die folgenden<br />
Bedingungen sind einzuhalten:<br />
- die gewählte Leistenlänge l s darf die Länge von 5,5 dm nicht überschreiten<br />
- der tangentiale Abstand der äußeren Anker/Bolzen/Dübel-Bewehrungsreihe<br />
muss
HALFEN HDB nach DIN 1045:2001/2008<br />
Zulassung Z-15.1-213 vom 31.12.08 /14 /<br />
Anker und Montagestäbe aus BSt 500S bzw. BSt 500 NR oder Lochband<br />
Standardelemente<br />
Unter den Standardleisten von Halfen sind die Leisten zu verstehen, die sich aus den<br />
2er- und 3er-Einzelelementen zusammenkombinieren lassen – mit standardisierter<br />
Abstandsgeometrie und vorgefertigt auf Lager.<br />
Die Abstände orientieren sich i.d.R. an der Ankerhöhe ha. Da geometrische<br />
Begrenzungen jedoch mit dm-Bezug ermittelt werden, ist es bei größeren Abweichungen<br />
erforderlich, dass die Abstände neu geregelt werden müssen.<br />
Normalelemente (Derzeit nicht aktiviert! - bitte anfragen)<br />
Unter den Normalelementen von Halfen verbergen sich Komplettleisten, wie sie bei der<br />
Durchstanzbemessung nach alter Norm unter der Bezeichnung DEHA 33 angeboten<br />
werden – nicht elementiert sondern mit durchgehenden Montageleisten.<br />
Die Abstände orientieren sich an der effektiven Nutzhöhe dm, so dass die geometrischen<br />
Begrenzungen der Zulassung aufgrund der Platzierungsvorschrift erfüllt sind.<br />
Die Ausführungsbestimmungen für den Einbau in Elementdecken sind in der Zulassung<br />
geregelt; die Gültigkeit des <strong>Durchstanznachweis</strong>es wird davon nicht betroffen.<br />
Als Bemessungskriterium gilt:<br />
v < v ≤ v<br />
Rd, ct Ed Rd,max<br />
Bei statischer Beanspruchung errechnet sich die zulässige Ankerkraft aus folgender<br />
Beziehung:<br />
As ⋅ fyd<br />
2 2<br />
FAnker<br />
=<br />
mit A s = π ⋅ dAnker / 4, fyd<br />
= 500 / 115 , [ N/ mm ] .<br />
η<br />
Für ist anzusetzen:<br />
=1,0 für dm = 80 cm, dazwischen werden Zwischenwerte<br />
interpoliert.<br />
Bei dynamischer Beanspruchung ist die Schwellspannung auf<br />
6 2 2<br />
ΔσRsk( N= 210 ⋅ ) = 70[<br />
N/ mm ] = 7,0 [kN / cm ] begrenzt!<br />
Typbezeichnung: HDB Anker aus BSt 500S,<br />
Leiste aus BSt 500S, BSt 500NR, Flachstahl A4, S235 JR<br />
Bolzendurchmesser Lochbandleiste<br />
10 mm 30 / 4 mm<br />
12 mm 30 / 4 mm<br />
14 mm 30 / 4 mm<br />
16 mm 30 / 4 mm<br />
20 mm 30 / 4 mm<br />
25 mm 30 / 4 mm<br />
46 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Im Bereich C sind bei Ankerdurchmesser < 25 mm nur 2 Anker pro Leiste zulässig. Bei<br />
Ankerdurchmesser = 25 mm sind 2 oder 3 Anker (nur bei dm >= 35 cm) pro Leiste möglich.<br />
Bei hochbeanspruchten (vEd/vRd > 0,85) dicken (dm >= 50 cm) Platten mit geringen<br />
Stützenabmessungen (= 0,35 dm, der letzte
Die Element/Leistenausgabe setzt sich zusammen aus:<br />
Produktzeiger = HDB<br />
Ankerdurchmesser = DD<br />
Ankerhöhe/-länge = LD = h0 - co - cu<br />
Die Ankerhöhen werden auf 5 mm gerundet, so dass die Toleranzvorgaben der Zulassung<br />
erfüllt sind (mit cu = Betondeckung unten; co = Betondeckung oben)<br />
Anker anzahl<br />
nDübel<br />
Leiste<br />
Leistenlänge L ≥ vorh L + L<br />
ges S u<br />
Anker-Abstände-Abmessungen: (AbstC + 0 / AbstC / ... / AbstD / AbstD /... / Lu )<br />
Bedingung für Leistenabmessungen: erf LS vorh LS zul LS = 5,5 dm<br />
Für DD=14 mm zul Abst = 70 mm<br />
Für DD=20 mm zul Abst = 90 mm<br />
(Herstellungsbedingt! Es wird bei Unterschreitung des zulässigen Abstandes keine Leiste<br />
ausgewiesen. Hierzu bitte bei HALFEN, www.halfen.de anfragen).<br />
Die Abstände werden mittels einer von HALFEN vorgegebenen Tabelle für die Ankerhöhen<br />
und Ankerlängen als Produktionsabmessungen ausgewiesen. Die von HALFEN gewünschte<br />
Unterteilung in 2er oder 3er Elemente wird vom Programm nicht unterstützt - im Programm<br />
wird die Leiste als zusammenhängende Leiste behandelt. Aufgrund der speziellen<br />
Abmessungen kommt es vor, dass die C- und D-Bereichsgrenzen überschritten werden -<br />
diese Überschreitungen sind durch die Zulassung mit einem Toleranzwert von 0,125 dm<br />
gedeckt. Bei größeren Abweichungen werden die Abstände nachgeführt.<br />
48 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Schöck - BOLE nach DIN 1045:2001/2008<br />
Zulassung . Z-15.1-219 vom 25.06.09<br />
Bolzen als Doppelkopfbolzen aus BSt 500S, Montagestäbe aus BSt 500S bzw. BSt 500 NR<br />
etc.<br />
Schöck – BOLE-Leisten werden z.Zt. nur als Normalelemente angeboten. Nach Zulassung<br />
darf die Leistenbewehrung auch aus Standardelementen zusammengesetzt werden.<br />
Die Abstände orientieren sich an der effektiven Nutzhöhe dm, so dass die geometrischen<br />
Begrenzungen der Zulassung aufgrund der Platzierungsvorschrift erfüllt sind.<br />
Die Ausführungsbestimmungen für den Einbau in Elementdecken sind in der Zulassung<br />
geregelt. Die Gültigkeit des <strong>Durchstanznachweis</strong>es wird davon nicht betroffen. Der<br />
Verbundnachweis nach DIN 1045:2001/2008 wird nicht geführt.<br />
Als Bemessungskriterium gilt:<br />
v < v ≤ v<br />
Rd, ct Ed Rd,max<br />
Im engeren Stanzkegelbereich C wird die zulässige Ankerkraft derart definiert:<br />
As fyd<br />
FAnker<br />
s dAnker / yd / , [ N/ mm ]<br />
=<br />
⋅<br />
2 2<br />
mit A = π ⋅ 4 , f = 500 115 .<br />
η<br />
Für ist anzusetzen:<br />
η = 10 , für dm = 80 cm, dazwischen werden Zwischenwerte<br />
interpoliert.<br />
Bei dynamischer Beanspruchung ist die Schwellspannung auf<br />
6 2 2<br />
ΔσRsk( N= 210 ⋅ ) = 70[<br />
N/ mm ] = 7,0 [kN / cm ] begrenzt!<br />
Typbezeichnung: BOLE Bolzen aus BSt 500S,<br />
Leiste aus BSt 500S oder 500NR<br />
Bolzendurchmesser Leiste Überstand<br />
10 mm 8 mm 0 mm<br />
12 mm 8 mm 0 mm<br />
14 mm 8 mm 0 mm<br />
16 mm 8 mm 0 mm<br />
20 mm 8 mm 0 mm<br />
25 mm 8 mm 0 mm<br />
Rundschnitte, Leistenvorschlag und andere Anordnungskriterien werden entsprechend<br />
Zulassung behandelt. Bestellnummer und -liste werden Schöck-konform formuliert.<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 49
Der Mindestabstand min eb der Bolzen auf die Dübelleiste ist festgelegt:<br />
für Bolzendurchmesser 10 0,85) dicken (dm>=50 cm) Platten mit geringen<br />
Stützenabmessungen (= 0,35 dm, der letzte
Aus fertigungstechnischen Gründen werden von der Firma Schöck die Leisten so produziert,<br />
dass im Bereich C in der Regel immer 2 Bolzen angeordnet werden, bei dicken Platten<br />
(dm>35 cm) dürfen 3 Bolzen platziert werden; im Bereich D, wenn der auf 5,5 dm<br />
verlängerte Leistenschubbereich wirksam ist, werden maximal 6, sonst bei<br />
Leistenlängenbegrenzung auf 4 dm maximal 4 zusätzliche Bolzen angeordnet.<br />
Die Abstände sind festgelegt: Im Bereich C gilt ab der Version <strong>B6</strong> 01/02 0,5 dm bei zwei<br />
bzw.<br />
0,35 dm bei drei Bolzen, im Bereich D gilt 0,75 dm.<br />
Bei dicken Platten (dm 35 cm) wird für Bolzendurchmesser 25 mm auch eine 3er-<br />
Belegung der Leiste im Bereich C möglich, bei hochbeanspruchten dicken Platten sogar<br />
vorgeschrieben. Dann ist im Bewehrungsbereich D eine engere Bolzenanordnung<br />
notwendig. Das Programm schlägt die Bolzenbelegung von sich aus vor. Bei einer 3er-Leiste<br />
im Bereich C wird die Leiste im Ergebnis mit "XL" gekennzeichnet.<br />
Die Element/Leistenausgabe setzt sich zusammen aus:<br />
Produktzeiger = BOLE<br />
Bolzendurchmesser = DD<br />
Bolzenhöhe/-länge = LD = d0 - cu - co - Leistendicke<br />
(mit cu = Betondeckung unten; co = Betondeckung oben)<br />
Bolzenanzahl<br />
nD<br />
Leiste<br />
Leistenlänge L ≥ vorh L<br />
ges S<br />
Anker-Abstände-Abmessungen: (AbstC1 + AbstC2 / ... / AbstD / AbstD /... / Lu=0 )<br />
Bedingung für Leistenabmessungen: erf LS vorh LS zul LS = 5,5 dm<br />
Die Abstände werden entsprechend Schöck-Vorgaben gerundet in 5 mm-Schritten. Bei<br />
doppelt bewehrtem 1. Bewehrungsring in D werden die Einzelabstände 0,325 dm und<br />
0,425 dm gewählt.<br />
Jordahl JDA nach DIN 1045:2001/2008<br />
Zulassung Z-15.1-214 vom 18.03.09 /18 /<br />
Anker und Montagestäbe aus BSt 500S<br />
Standardelemente: Produkte, Bemessung, Anordnung stimmen mit Ausführungen und<br />
Erläuterungen zu Halfen HDB bzw. zu Schöck BOLE überein, so dass dort notwendige<br />
Informationen nachgelesen werden können.<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 51
Leistenanordnung<br />
Über den Button wird der Eingabedialog für die Leistenanordnung aktiviert (Die<br />
Option "Bemessung mit Leisten" muss ausgewählt sein).<br />
x x-Koordinate des Leistenanfangs vom Stützenmittelpunkt aus<br />
y y-Koordinate des Leistenanfangs vom Stützenmittelpunkt aus<br />
Phi Winkel der Leiste (Phi=0 entspricht der Richtung der x-Achse)<br />
Die Änderungen können optisch sofort über die dargestellte Grafik kontrolliert werden.<br />
52 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Nachweisoptionen nach DIN 1045:2001/2008<br />
Normalspannung<br />
Hinweis: Für Nachweise nach DIN 1045:2001/2008 wurde die Berücksichtigung<br />
einwirkender Normalspannungen vorbereitet. Auf Wunsch kann diese Option<br />
freigeschaltet werden.<br />
Die Behandlung von Normalspannungen im Plattenquerschnitt ist in den Normen DIN und<br />
EN unzureichend dargestellt. Die Leistenzulassungen und die Anmerkungen zu DIN 1045<br />
10.5.4 in Heft 525 interpretierend wird eine Spannungseinwirkung nach folgenden Kriterien<br />
erfasst:<br />
- Eine Vorspannung (cd - = Druck) wird nur bei der Ermittlung von vRd,ct für den Nachweis<br />
im kritischen Rundschnitt angerechnet. Sobald Durchstanzbewehrung jedoch erforderlich<br />
ist, werden vRd,max, Asw und vRd,a ohne Vorspannung bestimmt.<br />
- Zugspannung (cd + = Druck) wird, weil ungünstig, bei allen Nachweiswerten eingerechnet.<br />
Überschreitet der Zugspannungsanteil 20% des Widerstandswertes, dann ist<br />
Bewehrungsbemessung ausgeschlossen. Steigt der Anteil auf über 50%, wird die Eingabe<br />
verweigert.<br />
Dynamische Belastung<br />
Hinweis: Für Nachweise nach DIN 1045:2001/2008 wurde die Berücksichtigung<br />
dynamischer Beanspruchungen vorbereitet. Auf Wunsch kann diese Option<br />
freigeschaltet werden.<br />
Ob befahrbare Deckenplatten dem „üblichen Hochbau“ zuordenbar sind und somit auf<br />
Ermüdungsnachweise verzichtet werden dürfte, ist ungeklärt – im Industriebau gelten oft<br />
Fachberichte. Erschwerend ist, dass die Schnittgrößen für den Ermüdungsnachweis im<br />
Gebrauchszustand (häufige GBT-Kombination) zu ermitteln sind. Daher sollten im Programm<br />
<strong>B6</strong> bei einem dynamischen Nachweis die Einwirkung VE,d (=VE,dyn,max) und der dynamische<br />
Anteil VE,dyn (=Schwellbeanspruchung) unabhängig vom statischen Nachweis definiert und<br />
bemessen werden.<br />
Die neue Norm verlangt getrennte Nachweise für Betonstahl und Beton. Nach einer Aussage<br />
der Leistenzulassungen, darf im bewehrten Bereich bei Einhaltung der<br />
Stahlspannungsgrenze von 70 N/mm 2 (10.8.4 (2) für ungeschweißte Stäbe) auf einen<br />
Ermüdungsnachweis für den Beton verzichtet werden. Im kritischen und bei Bewehrung im<br />
äußeren Rundschnitt werden die maximal zulässigen dynamischen Lastwerte für<br />
Druckbeanspruchung nach Gl. (126) bestimmt. Die Schubbewehrungsrundschnitte werden<br />
hinsichtlich der zulässigen äußeren Druckbeanspruchung festgelegt.<br />
Es wird der vereinfachte Nachweis 10.8.4 für Beanspruchung im Gebrauchszustand geführt.<br />
Stahlbemessung:<br />
VE,dyn<br />
◊br<br />
Asw,dyn<br />
=<br />
k ◊Ds ◊sina s Rsd<br />
V ◊b s<br />
Asw,dyn<br />
=<br />
E,dyn r<br />
◊<br />
wi<br />
s Rsd m<br />
mit Rsd =70/1,15 [N/mm 2 ]<br />
k ◊Ds d ◊sina Erhöhte Bewehrung infolge dynamischer Beanspruchung wird mit #) gekennzeichent.<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 53
Betonbemessung nach Gl.(125) für Schwellbeanspruchung ohne Vorzeichenwechsel:<br />
Im kritischen Rundschnitt errechnet sich die maximale Querkraft zu<br />
( )<br />
U<br />
Max dyn V 0,5 v 0,45 V V<br />
crit<br />
Ed = ◊ Rd,ct ◊ + ◊ E,d - E,dyn<br />
br<br />
Im äußeren Rundschnitt errechnet sich die maximale Querkraft zu<br />
( )<br />
Ua<br />
Max dyn V = 0,5 ◊v ◊ + 0,45 ◊ V -V<br />
Ed,a Rd,a E,d E,dyn<br />
bred<br />
Betonspezifische Begrenzungen der dynamischen Einflussfaktoren werden überprüft.<br />
Verbundnachweis nach DIN 1045:2008 Stand 14.05.2009<br />
Hinweis: Für Nachweise nach DIN 1045:/2008 wurde der Verbundnachweis für<br />
Elementplatten vorbereitet. Auf Wunsch kann diese Option freigeschaltet<br />
werden.<br />
Aufruf des Eingabedialogs über den Button<br />
Im Durchstanzbereich wird der Verbund zwischen<br />
Elementplatte und Ortbetonauflage geprüft auf<br />
Grundlage gutachterlicher Empfehlungen von H+P<br />
vom 28.09.08 sowie in Anlehnung an Anregungen<br />
und Interpretationen der Firmen Schöck, Badische<br />
Drahtwerke und der SySpro-Gruppe. Der<br />
Verbundsicherheitsnachweis wird nach<br />
DIN 1045:2008 10.3.6 rundschnittweise in<br />
Abständen von 1,0dm mit einer Einflussbreite von<br />
1,0dm im Mittel geführt.<br />
Beim Nachweis werden vorhandene<br />
Durchstanzbewehrungen berücksichtigt und<br />
erforderliche Verbundbewehrungen aus (Montage-)<br />
Gitterträgern GT oder als Zulagen aus Schubträgern ST ermittelt.<br />
Besondere Bemessungsoptionen wie Normalspannung, dynamische- oder<br />
Erdbebenbeanspruchungen, Kopfverstärkung etc. müssen inaktiv sein.<br />
Folgende Eingabewerte für den Verbund müssen verfügbar sein:<br />
lw<br />
Abstand Rundschnitt; Verbundnachweise werden in „dm“-Abständen ab 1,0 dm<br />
geführt [cm].<br />
u Rundschnittlänge, wird nach DIN 1045:2001/2008 unter Beachtung der<br />
Aussparungen bestimmt [cm].<br />
ar Rundschnittfläche für Lastabzug infolge „ed“ - ohne Berücksichtigung der<br />
Aussparungen [m 2 ].<br />
VSd Stützenlast [kN].<br />
Erhöhungsfaktor wegen nichtrotationssymmetrischer Beanspruchung.<br />
ed Flächenlast [kN/m 2 ] zur Reduzierung der Bemessungsquerkraft. Die Last muss<br />
gleichmäßig wirken und zum VSd-Lastfall passen.<br />
fyk Charakteristische Festigkeit der Schubbewehrung [N/mm 2 ].<br />
fck Charakteristische Beton-Druckfestigkeit [N/mm 2 ].<br />
fctk,05 Charakteristische Beton-Zugfestigkeit (analytisch bestimmt) [N/mm 2 ].<br />
1 = 1,0 für Normalbeton.<br />
z Innerer Hebelarm = 0,9 dm [m] , bewehrt gilt: z < dm - 2 cu bzw. > dm - cu + 3cm.<br />
Reibbeiwert nach DIN 1045:2008 bzw Gutachten.<br />
cj<br />
54 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
m Reibbeiwert nach DIN 1045:2008 bzw Gutachten.<br />
n Reibbeiwert nach DIN 1045:2008 bzw Gutachten.<br />
GT Neigungswinkel der Bewehrungstäbe bei Gitterträgern GT.<br />
GT = Atn((hg - 3) / 8,5)<br />
ST Neigungswinkel der Bewehrungstäbe bei Schubträgern ST.<br />
ST = Atn((hs - 2) / 14); hs < 16 ST = PI / 4.<br />
nGT = 10 = Stabanzahl bei Gitterträgern GT je [m] = 5 2 steigende Stäbe.<br />
nST = 10 = Stabanzahl bei Schubträgern ST je [m] = 5 2 steigende Stäbe.<br />
asGT Stahl-Querschnittsfläche bei Gitterträgern GT = ds ds/4 nGT [cm 2 /m].<br />
asST Stahl-Querschnittsfläche bei Schubträgern ST = ds ds/4 nST [cm 2 /m].<br />
aiGT Vorgegebener Abstand Gitterträger GT tangential [m].<br />
StanzBew vorh., zul. Durchstanzbewehrung wird berücksichtigt.<br />
In den Rundschnitten im Abstand ab 1,0dm gilt: (aus Versuchserg. abgeleitet)<br />
VEd = (VSd – ar ed) / (u z) [kN/m 2 ] Gl.83.<br />
VRd,ct WiderstandsQuerkraft des Betons im FugenRundschnitt u Gl.84.<br />
= 1 cj (fctk,05 / Mc(unbew) ) [kN/m 2 ] , Mc(unbew) = 1,8.<br />
VRd,max max WiderstandsQuerkraft des Betons im FugenRundschnitt u Gl.86.<br />
= (0,5 1 (fck / Mc ) [kN/m 2 ], Mc = 1,5.<br />
Durchstanzbewehrung: (lt. NABau darf Schubbewehrung beim Verbund angesetzt werden)<br />
Asj Anteiliger Stahlquerschnitt im Verbundrundschnitt (im Bereich +/-dm/2).<br />
Neigungswinkel der Durchstanzbewehrung (max wird bestimmt).<br />
VRd,sy WiderstandsQuerkraft der Durchstanzbewehrung n. Gl.85 , Ms = 1,15.<br />
= Asj (fyk / Ms) (1,2 sin() + cos()) /(u dm) [kN/m 2 ].<br />
= max(VRd,sy, VRd,ct) (n. Schöck/BDW).<br />
VRd,j<br />
Bemessungskriterien:<br />
VEd > VRd,max Verbundbewehrung unzulässig - wird mit (!) in Ausgabe angezeigt.<br />
VEd > VRd,j GT-Verbundbewehrung erforderlich, die additiv einzubauen ist.<br />
VEd > VRd,j + VRd,GT ST-Verbundbewehrung erforderlich, die additiv einzubauen ist.<br />
Keine Verbundbewehrung erforderlich.<br />
VEd < VRd,ct<br />
Gitterträger GT:<br />
VRd,GT (Gl.85) = asGT (fyk / Ms) (1,2 Sin(GT) + Cos(GT))/ (aiGT) [kN/m 2 ]<br />
(steigende)<br />
Schubträger ST:<br />
lwa<br />
Abstand des Rundschnittes, in dem Schubträger ST einzubauen sind<br />
(lwa = lw / ls / >= dm).<br />
VEd,lwa<br />
= (VSd – ar,lwa ed) / (ulwa z) [kN/m 2 ]<br />
VEd,lwa > VRd,j + VRd,GT: Schubträger ST als Verbundbewehrung<br />
erforderlich<br />
VRd,STr<br />
WiderstandsQuerkraft je radial angeordnetem Schubträger ST<br />
(steigende+vertikale)<br />
= as,ST (fyk / Ms) (1,2 ( Sin ( /2) + Sin (ST))+ Cos (ST)) [kN/m]<br />
eSTr = VRd,STr / VEd,lwa [m] erf. Abstand bei radialer Anordnung<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 55
VRd,STt<br />
eSTt<br />
WiderstandsQuerkraft je tangential angeordnetem Schubträger ST<br />
(2 vertikale)<br />
= 2 as,ST (fyk / Ms) (1,2 Sin ( /2) + Cos (( /2)) [kN/m]<br />
= VRd,STt / VEd,lwa [m] erf. Abstand bei tangentialer Anordnung<br />
Verbundtragfähigkeit der Gitterträger GT/ST/DST ist anordnungsabhängig:<br />
Radiale Ausrichtung bedeutet, dass die Schubbewehrung sich zur Sütze hin orientiert,<br />
andernfalls sind dieTräger tangential ausgerichtet.<br />
Angezeigt wird die erforderliche Einbaulänge der Schubträger sowie der Ort ab dem auch<br />
kein Montage-GT mehr eingelegt werden müsste.<br />
Erdbeben<br />
Hinweis: Für Nachweise nach DIN 1045:2001/2008 wurde der Duktilitätsnachweis nach<br />
DIN 4149 (Erdbeben) vorbereitet. Auf Wunsch kann diese Option freigeschaltet<br />
werden.<br />
Der Erdbebennachweis nach DIN 4149 8.4 verlangt einen duktilen Stützenanschluss.<br />
Diese Bedingung gilt als erfüllt, wenn der Schubbewehrungsgrad w den Wert des<br />
Mindestbewehrungsgrades min w nach DIN 1045-1, 10.5.5(5) bis zum Stützenabstand<br />
min Lw = 3,5 h erreicht. Die Kollapsbewehrung Asu nach DIN 1045 13.3.2 ist einzubauen.<br />
Bei durchstanzbewehrten Systemen wird die erforderliche Einbaulänge berücksichtigt, bei<br />
unbewehrten wird auf die Erfüllung der Mindestbewehrung hingewiesen.<br />
Bewehrungsgradmäßig wird der letzte Rundschnitt überprüft. Ist bei Leisten dieser zu gering,<br />
sollte die Leistenanzahl nL erhöht werden.<br />
Bemessungsoption für DIN 1045:2001/2008 und EN 1992<br />
Uload - Rundschnitt der Lasteinzugsfläche<br />
Ist der Grenzwert des Rundschnitts der Lasteinzugsfläche nach DIN 1045:2001/2008 Bild 38<br />
überschritten, benutzt das Programm zur Bestimmung von VRd,ct statt Gl.106 die Gl.70,<br />
geltend für einachsigen Schub, (bei EN 1992 statt Gl. 6.47 die GL.6.2), so dass stets statisch<br />
„gültige“ Ergebnisse erzeugt werden. Um bei geringen Längenüberschreitungen eine zu<br />
große Ergebnisverschlechterung zu vermeiden, erlaubt das Programm einen neuen<br />
„Vorfaktor“ aus beiden Gleichungen längenanteilig zu interpolieren. Die angesetzten<br />
Vorfaktoren werden in der Ausgabe dokumentiert.<br />
Auf die alternative Benutzung der Gleichungen ist in den Normen (DIN, EN 1992) nicht<br />
hingewiesen. Im Nabau- Kommentar zu 10.5.2, in der kommentierten Kurzfassung zur<br />
DIN 1045, sowie im NAD zur EN 1992 6.4.1 wird ein dem Programm ähnliches Vorgehen<br />
vorgeschlagen. Bei erforderlicher Durchstanzschubbewehrung sollte deren Gültigkeit wegen<br />
abweichender Bewehrungsformel für Normalschub in diesen Bereichen hinterfragt werden.<br />
red - reduzierter Erhöhungsfaktor<br />
Der Erhöhungsfaktor für die Belastung im äußeren Rundschnitt wird entsprechend den<br />
Vorgaben in Heft 525 reduziert.<br />
56 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
Ausgabe<br />
Ausgabe der Systemdaten, Ergebnisse und Grafik auf Bildschirm oder Drucker.<br />
Über den Punkt Ausgabe in der Hauptauswahl starten Sie den Ausdruck bzw. die Anzeige<br />
auf Bildschirm.<br />
Word Ausgabe direkt in das Textverarbeitungsprogramm Microsoft Word (muss<br />
installiert sein).<br />
Bildschirm Anzeige der Werte in einem Textfenster<br />
Drucken Starten der Ausgabe auf den Drucker<br />
Über die Symbole<br />
können verschiedene Grafiken angezeigt werden.<br />
Die Bedeutung der einzelnen Symbole zeigen Sie per Tooltipp an (Mauszeiger kurze Zeit<br />
über dem Symbol verharren lassen).<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 57
Literatur<br />
/1/ DIN 1045 (Ausgabe Juli 1988) Abs. 22.5<br />
/2/ Andrä H.-P., Baur H., Stiglat K.: "Zum Tragverhalten, Konstruieren und Bemessen von<br />
Flachdecken", in: Beton-und Stahlbetonbau<br />
10/1984 S. 258-263<br />
11/1984 S. 303-310<br />
12/1984 S. 328-334<br />
/3/ Grasser E., Thielen G.: "Hilfsmittel zur Berechnung der Schnittgrößen und<br />
Formänderungen von Stahlbetontragwerken". DAfStb Heft 240, Beuth Verlag GmbH<br />
3. Auflage Berlin 1991.<br />
Kapitel 3.6 "Sicherheit gegen Durchstanzen", S. 50 ff.<br />
/4/ Eibl, J. e.a.: Concrete Structures, Euro-Design Handbook, ENV 1992-1-1, Eurocode 2<br />
Design of Concrete Structures, (see chapter 4.3.4 Punching), Ernst & Sohn Verlag<br />
Berlin 1995.<br />
/5/ Beton-Kalender 1996 Teil II, "EC 2 T.1-1 4.3.4 Durchstanzen". Ernst & Sohn Verlag<br />
Berlin 1996<br />
/6/ DEHA-Kopfbolzen-Dübelleisten (DEHA Typ 32) als Schubbewehrung im Stützbereich<br />
punktförmig gestützter Platten. Zulassungsbescheid Nr. Z-15.1-30 vom 15.06.2001,<br />
Deutsches Institut für Bautechnik Berlin.<br />
/7/ DEHA-Doppelkopfbolzen-Dübelleisten (DEHA Typ 33) als Schubbewehrung im<br />
Stützbereich punktförmig gestützter Platten. Zulassungsbescheid Nr. Z-15.1-94 vom<br />
14.05.2001, Deutsches Institut für Bautechnik Berlin.<br />
DEHA-AnkerSysteme GmbH & Co.KG<br />
Breslauer Straße 3<br />
D-64521 Gross-Gerau, Breslauer Straße 3<br />
Tel. 06152/939-0, Fax. 06152/939-100<br />
Internet: http://www.deha.com<br />
/8/ Doppelkopfbolzen-Element Schöck BOLE als Schubbewehrung im Schubbereich<br />
punktförmig gestützter Platten. Zulassungsbescheid Nr. Z-15.1-178 vom 14.05.2001,<br />
Deutsches Institut für Bautechnik Berlin.<br />
Schöck Bauteile GmbH,<br />
Vimbucher Str.2,<br />
76534 Baden-Baden (Steinbach)<br />
Tel.: 07223/967-435, Fax.:072233/967-454, http://www.schoeck.com<br />
/9/ Gutachtliche Stellungnahme zur Schubbemessung im äußeren Rundschnitt von<br />
punktförmig gestützten Platten, die mit Doppelkopfbolzen als Durchstanzbewehrung<br />
bewehrt sind.<br />
Institut für Werkstoffe im Bauwesen, Pfaffenwaldring 4, 70550 Stuttgart; Prof. Dr.-Ing.<br />
Eligehausen 31.07.2001<br />
/10/ Halfen-Durchstanzbewehrung Typ HDB-N, Zulassungsbescheid Nr. Z-15.1-84 vom<br />
14.05.2001, Deutsches Institut für Bautechnik Berlin.<br />
Halfen GmbH & Co.KG, Liebigstr. 14, D-40764 Langenfeld/Rhld.<br />
Zentrale: Tel. 02173/970-0, Fax 02173/970-123,<br />
Fax: 02173/970 220 für Bestellungen und Rückfragen,<br />
E-Mail:halfen@technet.net, Internet:http://www.halfen.de/.<br />
/11/ Schweinfurth, J.: Durchstanzen, Verbund und Schubkräfte. Nachweisverfahren im<br />
Durchstanzbereich punktgestützter Flachdecken in Halbfertigteilbauweise. In<br />
Sonderbeilage STATIKUS November 2001. Schöck Bauteile GmbH, Vimbucher Str.2,<br />
76534 Baden-Baden (Steinbach) 11/2001<br />
/12/ DIN 1045-1:2001-07, Teil1 Bemessung und Konstruktion, Abs. 10.5 Durchstanzen<br />
/13/ ÖNORM B 4700 2001-06-01, Stahlbetontragwerke<br />
58 <strong>Frilo</strong> - Statik und Tragwerksplanung
14/ HDB System Durchstanzbewehrung in Platten nach DIN 1045-01,<br />
Zulassungsbescheid Nr. Z-15.1-213 vom 31.12.08, Deutsches Institut für Bautechnik<br />
Berlin. (HDB-G Ankerleisten Z-15.1-264 vom 03.12.08"<br />
Halfen GmbH & Co.KG, Liebigstr. 14, D-40764 Langenfeld/Rhld.<br />
Zentrale: Tel. 02173/970-0, Fax 02173/970-123,<br />
Fax: 02173/970 220 für Bestellungen und Rückfragen,<br />
E-Mail:halfen@technet.net, Internet:http://www.halfen.de/<br />
/15/ Schöck BOLE nach DIN 1045-1 Zulassungsentwurf Nr. Z-15.1-219 vom 25.06.09,<br />
Deutsches Institut für Bautechnik Berlin.<br />
Schöck Bauteile GmbH,<br />
Vimbucher Str.2,<br />
76534 Baden-Baden (Steinbach)<br />
Tel.: 07223/967-435, Fax.:072233/967-454, http://www.schoeck.com<br />
/16/ DAfStb Heft 525: Erläuterungen zu DIN 1045-1, Beuth-Verlag, Berlin 2003<br />
/17/ DIN 1045-1:2008, Teil 1 Bemessung und Konstruktion, Abs. 10.5 Durchstanzen<br />
/18/ JORDAHL-Durchstanzen JDA Zulassungsbescheid Nr. Z-15.1-214 vom 18.03.09,<br />
Deutsches Institut für Bautechnik Berlin.<br />
JORDAHL Befestigungstechnik, Deutsche Kahneisen GmbH, Nobelstr. 51-55,<br />
D-12057 Berlin, Tel. 030/68283-02 , Fax. 030/68283-498<br />
/19/ ancoPLUS-Durchstanzbewehrung Zulassungsbescheid Nr. Z-15.1-220 vom<br />
10.06.2004, Deutsches Institut für Bautechnik Berlin.<br />
Ancotech AG, Industriestr. 3, CH-8157 Dielsdorf,<br />
Tel.+41 44 854 72 22, Fax. +41 44 854 72 29<br />
ANCOTECH GmbH, Spezialbewehrungen, Robert-Perthel-Str. 72, D-50739 Köln,<br />
Tel.+49 221 500 81 74, Fax. +49 221 500 81 74<br />
/20/ DIN EN 1992-1-1: Eurocode 2, Bemessung und Konstruktion, Abs. 6.4 Durchstanzen,<br />
Nationaler Anhang Deutschland 2007-07<br />
/21/ Fingerloos, F.: Kommentierte Kurzfassung der DIN 1045-1, Beuth-Verlag, Berlin 2008<br />
<strong>B6</strong> - <strong>Durchstanznachweis</strong> 59