Stäbe

Im Register Stäbe des Dialogs 'Tragfähigkeitskonfiguration' treffen Sie grundlegende Einstellungen zu den GZT-Nachweisen von Stäben und Stabsätzen.

Die 'Bemessungsparameter' sind in mehrere Kategorien gegliedert.

Schnittgrößen für Betonbemessung berücksichtigen

In dieser Kategorie haben Sie die Möglichkeit, die Stabschnittgrößen N, M_y, M_z, V_y, V_z und M_T für die Bemessung zu steuern und festzulegen, welche Schnittgrößen bei den Nachweisen berücksichtigt werden. Per Voreinstellung werden alle Kräfte und Momente berücksichtigt, wenn sie eine bestimmte 'Toleranz' überschreiten. Diesen Wert können Sie für jeden Schnittgrößentyp individuell festlegen.

Damit ist es beispielsweise möglich, für die Bemessung einer Rippe das Torsionsmoment aus Verträglichkeitsbedingungen zu vernachlässigen. Definieren Sie hierzu eine neue Tragfähigkeitskonfiguration, deaktivieren die Torsionsmomente M_T,Ed und verwenden diese Konfiguration für die Rippe.

Reduzierung der Schnittgrößen in z-Richtung

In dieser Kategorie können Sie Einstellungen für die 'Momentenumlagerung', 'Momentenausrundung' bzw. 'Momente am Auflagerrand' und die 'Reduktion der Querkräfte' vornehmen.

Bei den einzelnen Optionen sind die entsprechenden Abschnitte der Norm angegeben. Die Kontrollfelder steuern, ob das Bemessungsmoment M_y modifiziert oder die Querkraft V_z bei der Bemessung abgemindert werden soll.

Im Kapitel Bemessungsauflager und Durchbiegung ist beschrieben, wie Sie bei der Lagerdefinition für die Betonbemessung vorgehen und die Einstellungen für eine monolithische Lagerung oder das Verhältnis δ für die Momentenumlagerung bei einem Innenlager vornehmen.

Das folgende Bild zeigt die Ausnutzungen für den Querkraftnachweis UL0200.02 mit Reduzierung der Querkraft V_z (oberer Verlauf) und ohne Reduzierung der Querkraft V_z (unterer Verlauf).

Weitere Hinweise zur Querkraftreduktion bei der Stabbemessung finden Sie in folgenden Fachbeiträgen unserer Knowledge Base:

• Reduktion der Querkraft V_z (für RFEM 5, Konzept gilt auch für RFEM 6)
• Definition von Bemessungsauflagern

Erforderliche Längsbewehrung

Bewehrungsanordnung

Mit der Anordnung der Bewehrung können Sie die Ermittlung der erforderlichen Längsbewehrung beeinflussen. In der Liste stehen verschiedene Möglichkeiten zur Auswahl (siehe Bild Bewehrungsanordnung).

Die 'Bewehrungsanordnung' wirkt sich auf den Verlauf der erforderlichen Längsbewehrung aus, der nach der Bemessung immer ausgegeben wird – unabhängig davon, ob einzelne Nachweise erfüllt sind oder nicht. Sollte nach der Bemessung ein Stab mit der definierten Längsbewehrung nicht ausreichend dimensioniert sein, können Sie diesen Verlauf der erforderlichen Bewehrung mit dem Verlauf der vorhandenen Bewehrung abgleichen und daraus die 'Nicht abgedeckte Bewehrung' ermitteln. Diese steht als Ergebnis zur Verfügung.

Bewehrung gleichmäßig über gesamte Plattenbreite verteilen

Mit dieser Option können Sie festlegen, ob bei der Ermittlung der erforderlichen Längsbewehrung die gesamte Plattenbreite des Rippenstabes (ganze Gurtbreite) oder nur die Breite des Rechteckquerschnitts angesetzt werden soll.

Zugkraft durch Schub in erforderlicher Längsbewehrung einbeziehen

Das Kontrollfeld steuert, ob bei der Ermittlung der erforderlichen Längsbewehrung die Zugkraftkomponente aus der Querkraft (Zugkraftdeckung) enthalten sein soll oder nicht.

Konstruktionsregeln

Optional werden bei der Bemessung der Stäbe auch konstruktive Vorgaben hinsichtlich der 'Mindestlängsbewehrung' , 'Mindestbewehrungsgrad' oder 'Mindestschubbewehrung' überprüft. Falls einer dieser Nachweise mit der vorgegebenen Bewehrung nicht erfüllt ist, können Sie entweder hier den Nachweis ausschließen oder die Bewehrung anpassen.

Erforderliche Schubbewehrung - Schubtragfähigkeit

Zur Ermittlung der erforderlichen Schubbewehrung stehen drei Optionen zur Auswahl.

In der Standardeinstellung wird für die Ermittlung der Querkrafttragfähigkeit V_Rd,c die statisch erforderliche Längsbewehrung angesetzt. Da bei dieser Option der Längsbewehrungsgrad ρ_l von x-Stelle zu x-Stelle des Stabes differiert, ist auch die Querkrafttragfähigkeit entlang des Stabes nicht konstant, sondern abhängig von der erforderlichen Längsbewehrung.

Alternativ können Sie die vorhandene Längsbewehrung ansetzen, um die Querkrafttragfähigkeit V_Rd,c zu bestimmen. Wurde entlang des Stabes eine konstante Längsbewehrung definiert, ist auch der angesetzte Längsbewehrungsgrad ρ_l konstant.

Mit der dritten Option können Sie die erforderliche Längsbewehrung erhöhen lassen, um Querkraftbewehrung zu vermeiden. Damit wird die erforderliche Längsbewehrung nicht nur durch die Biegebemessung beeinflusst, sondern auch durch den Querkraftnachweis: Das Programm vergrößert die erforderliche Längsbewehrung so lange, bis V_Ed = V_Rd,c ist.

Schub und Torsion

In der Kategorie Schub und Torsion | Berechnungseinstellungen legen Sie fest, welcher Querschnittsbereich bei den Schub- und Torsionsnachweisen angesetzt und wie der Torsionswiderstand vor Rissbildung ermittelt wird.

Flansch in parametrischem T- und I-Profil für Schub- und Torsionsberechnung berücksichtigen

Mit diesem Kontrollfeld steuern Sie, ob bei parametrischen T- und I-Profilen der Flansch für die Schub- und Torsionsberechnung berücksichtigt wird.

• Aktiviert: Der Flansch wird zusätzlich zum Steg berücksichtigt.
• Deaktiviert: Es wird nur der Steg angesetzt.

Die Option gilt für folgende parametrische Profile:

Für die Schubnachweise ermittelt das Programm die Querschnittswerte automatisch in Richtung der einwirkenden Querkraft V_Ed. Dazu wird der Querschnitt in einen Zuggurt und einen Druckgurt aufgeteilt (Two-Chord-Methode).

Aus der Lage der beiden Gurte ergeben sich folgende Werte:

• Statische Nutzhöhe d_VEd: Abstand zwischen Zuggurt und dem am weitesten gedrückten Punkt des Schubquerschnitts in V_Ed-Richtung

• Innerer Hebelarm z_VEd: Abstand zwischen Zug- und Druckgurt in V_Ed-Richtung

• Stegbreite b_w: kleinste Querschnittsbreite senkrecht zu V_Ed zwischen Zug- und Druckgurt

Welcher Querschnittsbereich dabei angesetzt wird, hängt vom Querschnittstyp ab:

• Rechteck- und Kreisquerschnitte: gesamter Querschnitt
• Parametrische T- und I-Profile: Steg oder Steg mit Flansch, abhängig von der Option Flansch in parametrischem T- und I-Profil für Schub- und Torsionsberechnung berücksichtigen
• Querschnitte aus RSECTION: gesamter Querschnitt

Geometrische Ermittlung

In folgenden Fällen ermittelt das Programm die Querschnittswerte geometrisch:

• Der Querschnitt ist vollständig überdrückt oder vollständig gezogen, es liegt also nur eine Resultierende vor.
• Der Winkel zwischen V_Ed und der Nulllinie ist kleiner als 20°.
• Die Richtung von V_Ed ist nicht eindeutig.

In diesen Fällen ermittelt das Programm die Gurte allein aus der Geometrie der Bewehrung, ohne den Spannungs- und Dehnungszustand zu berücksichtigen:

1. Eine Linie senkrecht zu V_Ed durch den Schwerpunkt des Schubquerschnitts teilt den Querschnitt in zwei Teile.
2. In jedem Teil wird der geometrische Schwerpunkt der Bewehrung aus Fläche und Koordinaten der Stäbe bestimmt. Diese Schwerpunkte bilden die beiden Gurte.
3. Aus diesen Gurten werden d, z, b_w,t und b_w,t,c ermittelt.

Torsionswiderstand vor Rissbildung

In dieser Liste wählen Sie, mit welchem Torsionswiderstandsmoment die Torsionstragfähigkeit des ungerissenen Querschnitts T_Rd,c ermittelt wird. Die Einstellung gilt auch für die maximale Torsionstragfähigkeit T_Rd,max nach EN 1992-1-1, 6.3.2.

• Durch Torsionswiderstandsmoment | W_t: Das Torsionswiderstandsmoment W_t wird direkt aus den Querschnittswerten übernommen.

• Durch dünnwandiges Profil | A_k: Das Torsionswiderstandsmoment wird aus dem dünnwandigen Ersatzquerschnitt mit der Kernfläche A_k ermittelt. Diese Option ist voreingestellt.

• Minimaler Widerstand durch W_t und A_k: Es wird der kleinere der beiden Werte angesetzt.

Schubfuge

Schubkraftübertragung in Fugen

Mit dem Anhaken des Kontrollfeldes Bemessung der Schubfuge wird die Bemessung von Fugen aktiviert, die beispielsweise bei Betonergänzungen für Fertigteile vorliegen. Damit werden auch die übrigen Felder zur Eingabe der Parameter für die Nachweisführung gemäß EN 1992-1-1, 6.2.5 zugänglich.

Dieser Nachweis steht bisher ausschließlich für den Stabtyp "Rippe" zur Verfügung. Die erforderlichen Eingabeparameter zur Klassifizierung der Oberflächenrauheit und Fugenbreite können hierfür im Stabdialog im Abschnitt "Rippe" vorgenommen werden.

Weiterführende Informationen bietet das Kapitel Schubübertragung in Fugen.

Schubkraftübertragung zwischen Balkensteg und Gurt

Mit dem Anhaken des Kontrollfeldes Nachweis des Gurtanschlusses.. wird die Bemessung für die Schubkraftübertragung zwischen Balkensteg und Gurt gemäß EN 1992-1-1, 6.2.4 zugänglich.

Grundlagen für diesen Nachweis können im Kapitel Schubkraftübertragung zwischen Balkensteg und Gurt nachvollzogen werden.

Begrenzung der Druckzonenhöhe

Nach EN 1992-1-1 ist je nach Berechnungsverfahren (Elastizitäts- oder Plastizitätstheorie) der Nachweis der Druckzonenbegrenzung zu führen. Ob dieser Nachweis per Voreinstellung erfolgt, hängt vom Nationalen Anhang ab. Bei der Bemessung nach DIN EN 1992-1-1 beispielsweise ist der Nachweis aktiviert.

Berechnungseinstellung

In der Regel wird bei den Querschnittsnachweisen der Brutto-Betonquerschnitt angesetzt. Wenn Sie jedoch beispielsweise aufgrund höherer Bewehrungsgrade einen Nettoquerschnitt (Bruttoquerschnitt abzüglich Bewehrungsquerschnitt) bei den Querschnittsnachweisen berücksichtigen wollen, so haken Sie das Kontrollfeld 'Nettonbetonfläche' an.