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001027
28. Februar 2024

VE 1027 | Kapazitätsnachweis für einen Träger nach DIN EN 1998-1

In diesem Verifikationsbeispiel werden die Kapazitätsbemessungswerte von Querkräften in Balken gemäß EN 1998-1, 5.4.2.2 und 5.5.2.1 sowie die Kapazitätsbemessungswerte von Stützen bei Biegung gemäß 5.2.3.3(2) berechnet. Das System besteht aus einem zweifeldrigen Stahlbetonträger mit einer Spannweite von 5,50 m. Der Träger ist Teil eines Rahmensystems. Die erhaltenen Ergebnisse werden mit denen in [1] verglichen.


Material Beton C20/25 Elastizitätsmodul E 30000 N/mm2
Bemessungswert der Betondruckfestigkeit fcd 11,333 N/mm2
Betonstahl B400S(C) Elastizitätsmodul Es 200000,000 N/mm2
Bemessungswert der Streckgrenze fyd 347,826 N/mm2
Geometrie Struktur Balkenlänge lb 5,500 m
Stützenlänge lc 4,000 m
Balkenquerschnitt Höhe h 550 mm
Breite F 300 mm
Betondeckung cnom 20 mm
Stützenquerschnitt Höhe h 500 mm
Breite F 300 mm
Betondeckung cnom 22 mm
Lasten Ständige Lasten Eigenlast LF1 10,875 kN/m
Eigenlast LF1 571,900 kN
Eigenlast LF1 158,650 kN
Nutzlasten Nutzlast LF2 20,000 kN/m
Dynamische Lasten Modal LF3
Antwortspektrum LF4

RFEM-Einstellungen

  • die Duktilitätsklasse des Modells wird auf hohe Duktilität (DCH) gesetzt

Ergebnisse

  1. Kapazitätsregel für Schub - Kapazitätsbemessungswerte der Querkräfte in Balken gem. EN 1998-1, 5.4.2.2 und EN 1998-1, 5.5.2.1  Die Nachweis-Kapazitätsregel für Biegung wird am Rand der Auflager A und B durchgeführt.
    Kapazitätsregel für Schub - Kapazitätsbemessungswerte der Querkräfte in Balken gem. EN 1998-1, 5.4.2.2 und EN 1998-1, 5.5.2.1
    Parameter Beschreibung Einheit RFEM Referenzlösung Verhältnis
    M+Rd,1,y Positive (Feld-)Momententragfähigkeit des Stabes am Anfangsquerschnitt [kNm] 119,301 118,700 1.00
    M-Rd,1,y Negative (Stütz-)Momententragfähigkeit des Stabes am Anfangsquerschnitt [kNm] 86,096 85,800 1.00
    M+Rd,2,y Positive (Feld-)Momententragfähigkeit des Stabes am Endquerschnitt [kNm] 119,290 118,700 1.00
    M-Rd,2,y Negative (Stütz-)Momententragfähigkeit des Stabes am Endquerschnitt [kNm] 169,321 168,800 1.00
    lcl Lichte Trägerweite [m] 5,100 5,100 1.00
    VA,g+ψ2q,max Querkraft durch quasi-ständige Lasten für einfach gelagerten Träger am Rand des Auflagers A [kN] 53,550 53,550 1.00
    V-A,Ed,max,z Querkraft, die dem maximalen negativen Endmoment in z-Richtung entspricht [kN] -14.361
    1,02
    V+A,Ed,max,z Querkraft, die dem maximalen positiven Endmoment in z-Richtung entspricht [kN] 101,876 101,670 1.00
    ζ1,max Verhältnis der Bemessungsquerkräfte V-Ed,max / V+Ed,max für Ergebniskombination [-] -0,141
    1,01
    VB,g+ψ2q,max Querkraft durch quasi-ständige Lasten für einfach gelagerten Träger am Rand des Auflagers B [kN] 53,550 53,550 1.00
    V-B,Ed,min,z Querkraft, die dem minimalen negativen Endmoment in z-Richtung entspricht [kN] -121,461 -121,200 1.00
    V+B,Ed,min,z Querkraft, die dem minimalen positiven Endmoment in z-Richtung entspricht [kN] -5.224 berechnet werden -5.430 berechnet werden 0,96
    ζ2,min Verhältnis der Bemessungsquerkräfte V+Ed,min / V-Ed,min für Ergebniskombination [-] -0,043
    0,95

  2. Kapazitätsregel für Biegung - Kapazitätsbemessung von Stützen bei Biegung gem. EN 1998-1, 5.2.3.3(2)  
    Kapazitätsregel für Biegung - Kapazitätsbemessung von Stützen bei Biegung gem. EN 1998-1, 5.2.3.3(2)
    Parameter Beschreibung Einheit RFEM Referenzlösung Verhältnis
    M-Rd,c,y,9 Negative Momententragfähigkeit von Stütze 9 an Auflager B [kNm] -286,909 -281,000 1,02
    M-Rd,c,y,6 Negative Momententragfähigkeit von Stütze 6 an Auflager B [kNm] -293.171 -295,000 0,99
    ΣM-Rd,c,y Summe der Momententragfähigkeiten der Stützen an Knoten B [kNm] -580,080 -576,000 1.00
    M+Rd,b,y,1 Positive Momententragfähigkeit von Stab 1 an der linken Seite von Knoten B [kNm] -169,321 -168,800 1.00
    M+Rd,b,y,2 Positive Momententragfähigkeit von Stab 2 an der rechten Seite von Knoten B [kNm] -119,804 -118,700 1,01
    ΣM-Rd,b,y Summe der Momententragfähigkeiten der Balken an Knoten B [kNm] -289,125 -287,500 1,02
    η+y Nachweiskriterium der positiven Tragfähigkeitsmomente [-] 0,648 0,649 0,99

Referenzen
  1. Meskouris, Konstantin; Butenweg, Christoph, Beton Kalender 2008. Kapitel V: Erdbebensichere Auslegung von Bauwerken nach DIN 4149:2005, Berlin: Ernst & Sohn 2008