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In diesem Verifikationsbeispiel wird der Durchstanzwiderstand einer Innenstütze einer Flachdecke untersucht. Die Stütze hat ein kreisrundes Profil von 30cm Durchmesser.
In diesem Beispiel werden die Knicklängen und der Verzweigungslastfaktor, welche in RFEM 6 mithilfe des Add-Ons Strukturstabilität berechnet werden können, mit einer Handrechnung verglichen. Als statisches System wird ein eingespannter Rahmen mit zwei zusätzlichen Pendelstützen betrachtet. Dieser ist durch vertikale Einzellasten belastet.
Ein Stahlbetonträger wird als Zweifeldträger mit Kragarm ausgeführt. Der Querschnitt variiert über die Länge des Kragarms (gevouteter Querschnitt). Es werden die Schnittgrößen, die erforderliche Längs- und Bügelbewehrung für den Grenzzustand der Tragfähigkeit berechnet.
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.
In diesem Beispiel werden die Schubkräfte an der Schnittstelle zwischen Beton zu unterschiedlichen Zeitpunkten und der zugehörigen Bewehrung nach DIN EN 1992-1-1 ermittelt. Die mit RFEM 6 erhaltenen Ergebnisse werden im Folgenden mit der Handberechnung verglichen.
Bemessen wird eine Innenstütze im Erdgeschoss eines dreigeschossigen Gebäudes. Die Stütze ist monolithisch mit dem oberen und unteren Träger verbunden. Das vereinfachte Brandbemessungsverfahren A für Stützen nach EC2-1-2 wird dann geprüft und die Ergebnisse mit [1] verglichen.
Im aktuellen Validierungsbeispiel wird der Winddruckbeiwert (Cp) sowohl für Hauptbauteile (Cp,ave ) als auch für Nebenbauteile wie Verkleidungen oder Fassadensysteme (Cp,lokal ) basierend auf NBC 2020 Siehe [1] and
Japanische Windkanal-Datenbank
für niedrige Gebäude mit einer Neigung von 45 Grad. Die empfohlene Einstellung für ein dreidimensionales Flachdach mit spitz zulaufender Traufe wird im nächsten Teil beschrieben.
Im aktuellen Validierungsbeispiel wird der Winddruckwert sowohl für die allgemeine Tragwerksplanung (Cp,10 ) als auch für örtliche Tragwerksnachweise, wie z. B. Verkleidungs- oder Fassadensysteme (Cp,1 ) basierend auf dem Flachdachbeispiel [1] and
Japanische Windkanal-Datenbank
. Die empfohlene Einstellung für ein dreidimensionales Flachdach mit spitz zulaufender Traufe wird im nächsten Teil beschrieben.
Im aktuellen Validierungsbeispiel untersuchen wir den Winddruckbeiwert (Cp) von Flachdächern und -wänden mit ASCE7-22 [1]. In den Abschnitten 28.3 (Windlasten - Hauptwindkraftaufnahmesystem) und Bild 28.3-1 (Lastfall 1) ist der Cp-Wert für verschiedene Dachneigungen tabellarisch dargestellt.
Es sollen mittels LRFD und ASD die erforderlichen Festigkeiten und Knicklängenbeiwerte der Stützen gemäß ASTM A992 eines biegesteifen Rahmens (Bild 1) bestimmt werden, wobei die maximale Auflastkombination zu berücksichtigen ist.
Ein W-förmiger Stab gemäß ASTM A992 wurde ausgewählt, um unter Zugbeanspruchung die Eigenlast von 30.000 kips (13,6 t) und eine Verkehrslast von 90.000 kips (40,8 t) zu tragen. Die Stabfestigkeit wird mittels LRFD und ASD überprüft.
Eine W-förmige Stütze 14×132 gemäß ASTM A992 wird mit den angegebenen zentrischen Druckkräften belastet. Die Stütze ist oben und unten in beide Richtungen gelenkig gelagert. Es wird ermittelt, ob die Stütze dazu geeignet ist, die in Bild 1 dargestellte Belastung unter Anwendung des LRFD und ASD aufzunehmen.
Es wird ein Träger W18x50, wie in Bild 1 gezeigt, hinsichtlich Spannweite und gleichmäßigen Eigen- und Nutzlasten gemäß ASTM A992 untersucht. Der Stab ist auf eine maximale Höhe von 18 inch (45,72 cm) begrenzt. Die Durchbiegung aufgrund der Nutzlast ist auf L/360 begrenzt. Der Träger wird einfach gelagert und durchgehend verspannt. Die vorhandene Biegefestigkeit des ausgewählten Trägers wird gemäß LRFD und ASD überprüft.
Ein Träger vom Typ ASTM A992 W 24×62 mit Endscherkräften von Eigen- und Nutzlast i.H.v. 48.000 und 145.000 kips ist in Bild 1 dargestellt. Der vorhandene Schubwiderstand des ausgewählten Trägers soll gemäß LRFD und ASD überprüft werden.
Anhand der Tabellen des AISC-Handbuchs sind die verfügbaren Druck- und Biegefestigkeiten zu bestimmen, und ob der ASTM A992 W14x99-Träger über eine ausreichende Festigkeit verfügt, um die in Abbildung 1 gezeigten Normalkräfte und Momente zu unterstützen, die man aus Theorie II. Ordnung mit P-𝛿-Effekten erhält.
Berücksichtigen Sie die im Bild Nr.1 dargestellte Stabspannweite ASTM A992 W 18 × 50 und die gleichmäßigen Eigen- und Nutzlasten. The member is limited to a maximum nominal depth of 18 inches. The live load deflection is limited to L/360. The beam is simply supported and continuously braced. Verify the available flexural strength of the selected beam, based on LRFD and ASD.