DIN 1045-1 (08.2008)
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Bemessungstafeln für Stahlbetonbauteile aus Normalbeton bis C50/60 nach<br />
<strong>DIN</strong> <strong>1045</strong>-1 (<strong>08.2008</strong>)<br />
und mitgeltenden Vorschriften (Auszugsweise Bearbeitung)<br />
1 Einwirkungskombinationen, Sicherheitsbeiwerte, Kombinationsfaktoren<br />
Einwirkungskombination Ed im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
Ständige und vorübergehende Bemessungssituation Σ Σ γγγγγ G,j · Gk,j ⊕ γγγγγ Q,1 · Qk,1 ⊕ Σ γγγγγ Q,i · ψψψψψ 0,i · Qk,i j ≥ 1 i > 1<br />
Außergewöhnliche Bemessungssituation Σ γγγγγ GA,j · Gk,j ⊕ Ad ⊕ ψ1,1 · Qk,1 ⊕ Σ ψ2,i · Q<br />
j ≥ 1 i > 1<br />
k,i<br />
γG,j ; γQ Teilsicherheitsbeiwerte für ständige Einwirkungen, für veränderliche Einwirkungen (s. u.)<br />
γGA,j Teilsicherheitsbeiwert der ständigen Einwirkung in der außergewöhnlichen Kombination (i.Allg. 1,0)<br />
Gk,j; Qk,1; Qk,i charakteristische Werte der ständigen, der ersten und weiterer veränderlicher Einwirkungen<br />
Ad Bemessungswert einer außergewöhnlichen Einwirkung<br />
ψ0, ψ1, ψ2 Beiwerte für Kombinationswerte, häufige und quasi-ständige Werte der veränderlichen Einwirkungen<br />
Einwirkungskombination Ed im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit<br />
Seltene Kombination Σ Gk,j ⊕ Qk,1 ⊕ Σ ψ0,i · Q<br />
j ≥ 1 i > 1 k,i<br />
Häufige Kombination Σ Gk,j ⊕ ψ1,1 · Qk,1 ⊕ Σ ψ2,i · Q<br />
j ≥ 1 i > 1 k,i<br />
Quasi-ständige Kombination Σ Gk,j ⊕ Σ ψ2,i · Qk,i j ≥ 1 i ≥ 1<br />
Teilsicherheitsbeiwerte γγγγγ F für Einwirkungen im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
Einwirkung � ständige Einwirkungen (G k ) veränderliche Einwirkungen (Q k )<br />
Bemessungssitutaion � γ G 1) γ Q<br />
ständig u. vorübergehend: günstig / ungünstig 1,00 / 1,35 0 / 1,50 2)<br />
außergewöhnlich: günstig / ungünstig 1,00 / 1,00 0 / 1,00<br />
1) Müssen günstige und ungünstige Anteile von ständigen Einwirkungen als eigenständige Anteile betrachtet werden (Nachweis der<br />
Lagesicherheit u.a.), sind i. d. R. die ungünstigen mit γ G,sup = 1,1 zu erhöhen, die günstigen mit γ G,inf = 0,9 abzumindern.<br />
2) Für Zwang gilt bei linearer Schnittgrößenermittlung mit der Steifigkeit des Zustands I γQ = 1,0.<br />
Teilsicherheitsbeiwert γγγγγ M für Baustoffeigenschaften im Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />
Bemessungssituation �<br />
Baustoff � Beton, unbewehrt<br />
γc Beton, bewehrt<br />
γc Betonstahl<br />
γs ständig u. vorübergehend 1,80 1,50 1,15<br />
außergewöhnlich 1,55 1,30 1,00<br />
Kombinationsbeiwerte ψψψψψ für Hochbauten (<strong>DIN</strong> 1055-100)<br />
Einwirkung<br />
Kombinationsbeiwerte<br />
ψ 0 ψ 1 ψ 2<br />
Nutzlasten: Kategorie A, B: Wohn-, Aufenthalts-, Büroräume 0,7 0,5 0,3<br />
Kategorie C, D: Versammlungs-, Verkaufsräume 0,7 0,7 0,6<br />
Kategorie E: Lagerrräume 1,0 0,9 0,8<br />
Verkehrslasten:Kategorie F: Fahrzeuglast ≤ 30 kN 0,7 0,7 0,6<br />
Kategorie G: 30 kN ≤ Fahrzeuglast ≤ 160 kN 0,7 0,5 0,3<br />
Kategorie H: Dächer 0 0 0<br />
Windlasten 0,6 0,5 0,0<br />
Schneelasten Orte bis zu NN +1000 0,5 0,2 0,0<br />
Orte über NN +1000 0,7 0,5 0,2<br />
Temperatureinwirkungen (nicht Brand) 0,6 0,5 0,0<br />
Baugrundsetzungen 1,0 1,0 1,0<br />
Sonstige veränderliche Einwirkungen 0,8 0,7 0,5<br />
Alfons Goris<br />
Stahlbetonbau-Praxis nach <strong>DIN</strong> <strong>1045</strong> neu, 3. Auflage 2008<br />
Buchbeilage Bauwerk B B B<br />
B1
2 Bemessung für Biegung mit Längskraft ohne Druckbewehrung (BSt 500)<br />
B2<br />
MEds μμμμμ Eds = ⎯⎯<br />
⎯⎯<br />
⎯⎯⎯⎯<br />
b · d 2 · fcd M Eds = M Ed − N Ed · z s1<br />
x z<br />
μ Eds ω ξ = − ζ = − − ε c2 ε s1<br />
d d<br />
[‰] [‰]<br />
0,01 0,010 0,030 0,99 0,77 25,00<br />
0,02 0,020 0,044 0,99 1,15 25,00<br />
0,03 0,031 0,055 0,98 1,46 25,00<br />
0,04 0,041 0,066 0,98 1,76 25,00<br />
0,05 0,052 0,076 0,97 2,06 25,00<br />
0,06 0,062 0,086 0,97 2,37 25,00<br />
0,07 0,073 0,097 0,96 2,68 25,00<br />
0,08 0,084 0,107 0,96 3,01 25,00<br />
0,09 0,095 0,118 0,95 3,35 25,00<br />
0,10 0,106 0,131 0,95 3,50 23,29<br />
0,11 0,117 0,145 0,94 3,50 20,71<br />
0,12 0,129 0,159 0,93 3,50 18,55<br />
0,13 0,140 0,173 0,93 3,50 16,73<br />
0,14 0,152 0,188 0,92 3,50 15,16<br />
0,15 0,164 0,202 0,92 3,50 13,80<br />
0,16 0,176 0,217 0,91 3,50 12,61<br />
0,17 0,188 0,232 0,90 3,50 11,56<br />
0,18 0,201 0,248 0,90 3,50 10,62<br />
0,181 0,202 0,250 0,90 3,50 10,50<br />
0,19 0,213 0,264 0,89 3,50 9,78<br />
0,20 0,226 0,280 0,88 3,50 9,02<br />
0,21 0,240 0,296 0,88 3,50 8,33<br />
0,22 0,253 0,312 0,87 3,50 7,71<br />
0,23 0,267 0,329 0,86 3,50 7,13<br />
0,24 0,280 0,346 0,86 3,50 6,60<br />
0,25 0,295 0,364 0,85 3,50 6,12<br />
0,26 0,309 0,382 0,84 3,50 5,67<br />
0,27 0,324 0,400 0,83 3,50 5,25<br />
0,28 0,339 0,419 0,83 3,50 4,86<br />
0,29 0,355 0,438 0,82 3,50 4,49<br />
0,296 0,365 0,450 0,81 3,50 4,28<br />
0,30 0,371 0,458 0,81 3,50 4,15<br />
0,31 0,387 0,478 0,80 3,50 3,82<br />
0,32 0,404 0,499 0,79 3,50 3,52<br />
0,33 0,421 0,520 0,78 3,50 3,23<br />
0,34 0,439 0,542 0,77 3,50 2,95<br />
0,35 0,458 0,565 0,77 3,50 2,69<br />
0,36 0,477 0,589 0,76 3,50 2,44<br />
0,37 0,497 0,614 0,75 3,50 2,20<br />
0,372 0,502 0,617 0,74 3,50 2,17<br />
ωω<br />
ω ωω<br />
NEd As = ⎯⎯⎯ · b · d + ⎯⎯<br />
fyd / fcd fyd Tabelle gilt ohne Verfestigung des Betonstahls (horizontaler Ast der Spannungs-Dehnungs-Linie)<br />
←<br />
←<br />
Anmerkung<br />
Grenzwert für Platten, die nach der<br />
Plastizitätstheorie berechnet werden<br />
Grenzwert zur Gewährleistung der<br />
Rotationsfähigkeit<br />
← Für μ Bemessung mit<br />
Eds > 0,372<br />
Druckbewehrung<br />
Betonfestigkeitsklasse<br />
C 12/15 16/20 20/25 25/30 30/37 35/45 40/50 45/55 50/60<br />
fcd [MN/m2 Bemessungswerte fcd und Verhältniswert fyd / fcd ] 6,80 9,07 11,3 14,2 17,0 19,8 22,7 25,5 28,3<br />
fyd / fcd 63,9 48,0 38,4 30,7 25,6 21,9 19,2 17,1 15,3
3 Begrenzung der Rissbreiten<br />
Für Platten mit einer Gesamtdicke h ≤ 20 cm, beansprucht durch Biegung (ohne Längszug), sind in der Expositionsklasse<br />
XC 1 keine Nachweise zur Rissbreitenbegrenzung erforderlich, soweit keine strengeren Anforderungen gelten.<br />
Mindestbewehrung bei Zwangbeanspruchung<br />
Act Betonquerschnitt oder -teilquerschnitt der Zugzone im Zustand I<br />
σs zulässige Betonstahlspannung zur Begrenzung der Rissbreite<br />
f fct,eff Zugfestigkeit des Betons; fct,eff = fctm = 0,30 f 2/3<br />
ck , mind. 3 N/mm2 ct,eff<br />
As = kc · k · Act · ⎯⎯<br />
⎯⎯<br />
σ<br />
(bei Rissbildung im frühen Betonalter gilt fct,eff = 0,5 fctm )<br />
s<br />
kc = 1,0 bei zentrischem Zwang<br />
0,4 bei Biegezwang<br />
k = 1,0 bei Zugspannungen infolge äußerem Zwang (z.B. Setzung)<br />
k = 0,8 bei Zugspannungen infolge innerem Zwang für h ≤ 30 cm<br />
k = 0,5 bei Zugspannungen infolge innerem Zwang für h ≥ 80 cm<br />
(Wegen der Besonderheiten bei Zuggurten von Plattenbalken, bei "dicken" Bauteilen u. Ä. s. Bd 1, Abschn. 6.3.5.)<br />
Rissbreitenbegrenzung durch Einhaltung von Konstruktionsregeln<br />
Der Nachweis erfolgt für die Stahlspannung unter der quasi-ständigen Einwirkungskombination, bei Zwang für die<br />
gewählte Stahlspannung. Für die Umweltklasse XC 1 gilt w k = 0,4 mm, in anderen Fällen w k = 0,3 mm (bei besonderen<br />
Anforderungen auch strengere Werte). Der Nachweis erfolgt durch Begrenzung von d s und/oder s l und zwar bei<br />
k c · k · h t f ct,eff f ct,eff<br />
����� Zwangbeanspruchung d s = d s * · –––––––– · –––– ≥ d s * · –––– (mit f ct,0 = 3,0 N/mm 2 )<br />
4 · (h – d) f ct,0 f ct,0<br />
σ s · A s f ct,eff<br />
����� Lastbeanspruchung d s = d s * · –––––––––––––– ≥ d s * · –––– oder s l = lim s l<br />
4 · (h – d) · b · f ct,0 f ct,0<br />
4 Begrenzung der Verformungen<br />
Grenzdurchmesser d s * in mm für Betonrippenstähle<br />
Betonstahlspannung σ s in N/mm 2 160 200 240 280 320 360 400 450<br />
w k = 0,3 mm d s * in mm 42 27 19 14 11 8 7 5<br />
w k = 0,4 mm d s * in mm 56 36 25 18 14 11 9 7<br />
Grenzstababstände lim s l in mm für Betonrippenstähle<br />
Betonstahlspannung σ s in N/mm 2 160 200 240 280 320 360<br />
w k = 0,3 mm s l in mm 300 250 200 150 100 50<br />
w k = 0,4 mm s l in mm 300 300 250 200 150 100<br />
Für d s gilt: – bei unterschiedlichen Durchmessern: der mittlere Durchmesser d sm = Σ d s,i 2 /Σ ds,i<br />
– bei Stabbündel (n-Stäbe): der Vergleichsdurchmesser d sV = d s · √⎯ n<br />
– bei Betonstahlmatten: der Durchmesser des Einzelstabes (auch bei Doppelstäben)<br />
Vereinfachter Nachweis für Deckenplatten des üblichen Hochbaus durch Begrenzung der Biegeschlankheit l i /d<br />
mit l i = α · l eff ; Nachweisbedingung (wegen bestehender Vorbehalte wird auf Bd. 1, Abschn. 6.4 verwiesen)<br />
≤ 35 allgemein<br />
l i /d ≤ 150 / li für Bauteile mit erhöhten Anforderungen (z.B. Vermeidung von Schäden an angrenzenden Bauteilen)<br />
mit l i und d in m. Für l eff ist bei linienförmig gelagerten Platten die kleinere Stützweite, bei punktförmig gestützten<br />
die größere maßgebend; bei dreiseitig gelagerten Platten gilt die Länge parallel zum freien Rand.<br />
Beiwert ααααα (= li / leff )<br />
Statisches System<br />
allgemein<br />
α = li / leff Flachdecken bis C25/30<br />
Einfeldplatten, frei drehbar gelagert 1,0<br />
Endfeld von durchlaufenden Platten 0,8 0,9<br />
Innenfeld von durchlaufenden Platten 0,6 0,7<br />
Kragplatten (bei starrer Einspannung) 2,4<br />
B3
5 Mindestbewehrung (Duktilitätsbewehrung)<br />
Die Mindestbewehrung zur Sicherstellung eines duktilen Bauteilverhaltens ist für das Rissmoment M cr mit dem<br />
Mittelwert der Zugfestigkeit des Betons f ctm und einer Stahlspannung σ s = f yk zu berechnen. Bei Biegebeanspruchung<br />
(ohne Längskraft) erhält man<br />
As,min = Mcr / (zII · fyk )<br />
mit Mcr = fctm · II / zI,c1 zII Hebelarm der inneren Kräfte nach Rissbildung im Zustand II (häufig genügend genau zII = 0,9d )<br />
II Flächenmoment 2. Grades (Trägheitsmoment) vor Rissbildung im Zustand I (s. Tabelle unten)<br />
zI,c1 Abstand von der Schwerachse bis zum Zugrand vor Rissbildung im Zustand I (s. Tabelle unten)<br />
fctm Mittelwert der Betonzugfestigkeit<br />
Mittelwert der Betonzugfestigkeit f ctm (in N/mm 2 )<br />
B4<br />
Charakteristische Betondruckfestigkeit f in N/mm ck 2 12 16 20 25 30 35 40 45 50<br />
Betonzugfestigkeit f in N/mm ctm 2 1,6 1,9 2,2 2,6 2,9 3,2 3,5 3,8 4,1<br />
Flächenmoment 2. Grades I I und Schwerpunktabstand z I im Zustand I (ohne Berücksichtigung der Bewehrung)<br />
h f /h 0<br />
b eff /b w 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
0,025 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,535<br />
0,511<br />
0,378<br />
0,523<br />
0,300<br />
0,534<br />
0,252<br />
0,544<br />
0,219<br />
0,554<br />
0,191<br />
0,563<br />
0,178<br />
0,572<br />
0,164<br />
0,581<br />
0,152<br />
0,589<br />
0,050 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,565<br />
0,522<br />
0,415<br />
0,543<br />
0,338<br />
0,561<br />
0,290<br />
0,579<br />
0,257<br />
0,595<br />
0,232<br />
0,609<br />
0,213<br />
0,623<br />
0,197<br />
0,635<br />
0,184<br />
0,647<br />
0,075 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,590<br />
0,532<br />
0,445<br />
0,560<br />
0,368<br />
0,584<br />
0,319<br />
0,606<br />
0,284<br />
0,626<br />
0,257<br />
0,643<br />
0,236<br />
0,659<br />
0,218<br />
0,673<br />
0,204<br />
0,686<br />
0,100 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,611<br />
0,540<br />
0,469<br />
0,575<br />
0,391<br />
0,603<br />
0,340<br />
0,628<br />
0,303<br />
0,650<br />
0,274<br />
0,668<br />
0,257<br />
0,686<br />
0,232<br />
0,700<br />
0,216<br />
0,713<br />
0,125 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,629<br />
0,548<br />
0,488<br />
0,587<br />
0,408<br />
0,619<br />
0,355<br />
0,645<br />
0,316<br />
0,668<br />
0,285<br />
0,687<br />
0,261<br />
0,704<br />
0,240<br />
0,718<br />
0,223<br />
0,731<br />
0,150 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,643<br />
0,555<br />
0,502<br />
0,598<br />
0,421<br />
0,631<br />
0,365<br />
0,659<br />
0,324<br />
0,682<br />
0,292<br />
0,701<br />
0,267<br />
0,717<br />
0,245<br />
0,731<br />
0,228<br />
0,744<br />
0,175 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,655<br />
0,561<br />
0,513<br />
0,606<br />
0,429<br />
0,642<br />
0,372<br />
0,669<br />
0,330<br />
0,692<br />
0,297<br />
0,711<br />
0,270<br />
0,727<br />
0,248<br />
0,740<br />
0,230<br />
0,752<br />
0,200 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,664<br />
0,566<br />
0,521<br />
0,614<br />
0,436<br />
0,650<br />
0,377<br />
0,677<br />
0,333<br />
0,700<br />
0,299<br />
0,718<br />
0,272<br />
0,733<br />
0,249<br />
0,746<br />
0,231<br />
0,757<br />
0,225 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,671<br />
0,571<br />
0,527<br />
0,620<br />
0,440<br />
0,656<br />
0,380<br />
0,683<br />
0,335<br />
0,705<br />
0,301<br />
0,722<br />
0,273<br />
0,737<br />
0,250<br />
0,749<br />
0,231<br />
0,759<br />
0,250 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,677<br />
0,575<br />
0,531<br />
0,625<br />
0,443<br />
0,660<br />
0,381<br />
0,687<br />
0,336<br />
0,708<br />
0,301<br />
0,724<br />
0,273<br />
0,739<br />
0,250<br />
0,750<br />
0,231<br />
0,760<br />
0,275 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,680<br />
0,578<br />
0,534<br />
0,628<br />
0,444<br />
0,663<br />
0,382<br />
0,689<br />
0,336<br />
0,709<br />
0,301<br />
0,726<br />
0,273<br />
0,739<br />
0,250<br />
0,749<br />
0,231<br />
0,758<br />
0,300 bi /beff zu /h0 1,000<br />
0,500<br />
0,683<br />
0,580<br />
0,535<br />
0,631<br />
0,444<br />
0,665<br />
0,382<br />
0,690<br />
0,336<br />
0,710<br />
0,301<br />
0,725<br />
0,273<br />
0,737<br />
0,250<br />
0,747<br />
0,232<br />
0,755<br />
Anordnung der Mindestbewehrung<br />
Die Mindestbewehrung ist gleichmäßig über die Zugzonenbreite sowie anteilmäßig über die Höhe der Zugzone zu<br />
verteilen. Stöße sind für die volle Zugkraft auszubilden. Für die Bewehrungsführung gilt:<br />
– Feldbewehrung: Die im Feld erforderliche untere Mindestbewehrung muss zwischen den Auflagern durchlaufen.<br />
Sie ist mit der Mindestverankerungslänge an den Auflagern zu verankern.<br />
– Stützbewehrung: Über den Innenauflagern ist die obere Mindestbewehrung in beiden anschließenden Feldern<br />
über eine Länge von mindestens einem Viertel der Stützweite einzulegen.<br />
– Kragarme: Bei Kragarmen muss die Mindestbewehrung über die gesamte Kraglänge durchlaufen.<br />
h 0<br />
h F<br />
b w<br />
b eff<br />
bi · h 3<br />
0 II = –––––<br />
12<br />
beff · h 3<br />
= (b 0<br />
i / beff ) · ––––––<br />
12<br />
zu = (zu / h0 ) · h0 zo = (1 – zu / h0 ) · h0