Durchstanzen

Das Register Durchstanzen des Dialogs 'Tragfähigkeitskonfiguration' verwaltet die Konfiguration für die Nachweise gegen Durchstanzen an Decken- oder Fundamentplatten. Durchstanznachweise sind für punkt- und linienförmige Lasten möglich.

Die 'Bemessungsparameter' sind in mehrere Kategorien gegliedert.

Bauteil

Das Programm versucht, den Bauteiltyp automatisch zu erkennen und die zutreffende Situation – Platte oder Fundament – beim Nachweis zu berücksichtigen.

Sie können den Typ in der Liste auch manuell festlegen. Dies kann erforderlich werden, wenn der Algorithmus die Randbedingungen im Modell aufgrund einer besonderen Konstellation nicht korrekt erfasst.

Durchstanzlast

Diese Kategorie enthält mehrere Unterpunkte mit wichtigen Parametern für die Ermittlung der Durchstanzlast.

Angewendete Durchstanzlast für Stützen

Die Durchstanzlast für das Durchstanzen an Stützen wird per Voreinstellung direkt aus den Stützennormalkräften abgeleitet. Alternativ können Sie auf den Ansatz der Querkräfte im kritischen Rundschnitt umstellen.

Es stehen der geglättete und der ungeglättete Verlauf der Querkräfte zur Auswahl. Optional können Sie die 'Flächenlast innerhalb des kritischen Rundschnitts berücksichtigen', um den fehlenden Lastanteil zwischen dem kritischen Rundschnitt und der Stelle der Lasteinleitung bei der Durchstanzlast V_Ed zu erfassen.

Angewendete Durchstanzlast für Wände

Diese Einstellung betrifft den Durchstanznachweis für Wandecken und Wandenden. Für die Ermittlung der Durchstanzlast wird als Standard der geglättete Verlauf der Querkräfte im kritischen Rundschnitt angesetzt. Alternativ können Sie auf den ungeglätteten Verlauf der Querkräfte umstellen.

Das Programm versucht, die Flächenlast auf der Fläche aus der Lastverteilung automatisch zu ermitteln. Mit dem Kontrollfeld 'Flächenlast innerhalb des kritischen Rundschnitts berücksichtigen' können Sie den fehlenden Lastanteil zwischen dem kritischen Rundschnitt und der Stelle der Lasteinleitung bei der Durchstanzlast V_Ed auch manuell angeben. Haken Sie hierzu die Option 'Benutzerdefiniert' an und tragen dann die Flächenlast im Eingabefeld ein.

Abziehbare Flächenlast für Fundament

In dieser Kategorie können Sie steuern, wie das Programm beim Nachweis an Fundamentplatten die günstig wirkende Flächenlast innerhalb des kritischen Rundschnitts an Stützen handhaben soll. Wenn Sie den Nachweis an Einzelstützen durchführen, wird wie oben beschrieben per Voreinstellung die Stützennormalkraft als Durchstanzlast angesetzt. Der Lastanteil aus der günstig wirkenden Bodenpressung innerhalb des kritischen Rundschnitts kann von dieser Durchstanzlast abgezogen werden. Im Regelfall wird diese Flächenlast 'Automatisch' aus der Lastverteilung auf der Fläche ermittelt. Optional können Sie den Wert aber auch 'Benutzerdefiniert' vorgeben.

Als 'Abziehbarer Anteil' der Flächenlast, der von der Durchstanzlast V_Ed abgezogen wird, sind 100 % voreingestellt: Es wird davon ausgegangen, dass die Lage des kritischen Rundschnitts bei der Bemessung von Fundament- oder Bodenplatten iterativ ermittelt wird. Falls Sie die Lage des kritischen Rundschnitts benutzerdefiniert festlegen (beispielsweise bei 1.0*d), dann können Sie den abziehbaren Anteil auf 50 % ändern.

Als 'Maximaler Abstand der abziehbaren Fläche' ist der kritische Rundschnitt a_crit voreingestellt. Damit wird die iterativ ermittelte Lage des kritischen Rundschnitts ansetzt. Alternativ können Sie in der Liste auf die Option 'k * d' umstellen. Damit wird die mehrfache ('k') statische Höhe ('d') als Lage des kritischen Rundschnitts für die abziehbare Flächenlast angesetzt. Die Grundeinstellung ist '1.0 * d'; passen Sie den Faktor k bei Bedarf an.

Abziehbare Flächenlast für Platte

Diese Kategorie entspricht den im Abschnitt Abziehbare Flächenlast für Fundament beschriebenen Optionen. Damit können Sie für Bauteile des Typs 'Platte' die Durchstanzlast reduzieren, falls günstig wirkende Flächenlasten vorliegen. Die Funktion ist per Voreinstellung deaktiviert.

Faktor β

Der Lasterhöhungsfaktor β wird per Voreinstellung über das Formelwerk des Abschnitts '6.4.3(3) - Vollplastische Schubspannungsverteilung' ermittelt. In der Liste stehen aber auch Alternativen zur Auswahl.

• '6.4.3(6) - Konstante Faktoren gemäß Abb. 6.21N': Das Programm setzt an den einzelnen Knoten konstante Näherungswerte in Abhängigkeit von der ermittelten Geometrie (Ecke, Rand, Mitte, Wandende oder Wandecke) an.

• 'Ermittlung durch Sektorenmethode': Dieser Ansatz ist im Fachbeitrag Ermittlung des Lasterhöhungsfaktors β mit dem Sektorenmodell für RF-STANZ Pro beschrieben, der auch für RFEM 6 gültig ist.
• 'Benutzerdefinition': Sie können den Lasterhöhungsfaktor β manuell festlegen.

Lasteinleitungsfläche des Durchstanzknotens

Im Regelfall wird die Geometrie des Durchstanzpunktes – beispielsweise die Abmessungen der angeschlossenen Stütze – direkt aus dem Querschnitt der Stütze ermittelt. Wenn Sie für den Nachweis eine andere Abmessung ansetzen wollen, aktivieren Sie die Option. Es sind getrennte Vorgaben für den Durchstanzknotentyp 'Stütze' und 'Wand' möglich.

Legen Sie die Geometrie der Lasteinleitungsfläche manuell fest. Dadurch werden die aus der Topologie ermittelten Abmessungen für alle Knoten überschrieben, denen diese Konfiguration zugewiesen ist. 

Mit dieser Funktion können Sie auch eine Knotenlast oder eine Linienlast bemessen, die konzeptbedingt keine Abmessungen aufweisen.

Bei der Eingabe der 'Wanddicken' ist zu beachten, dass die Dicke t₁ immer der Linie zugewiesen wird, die die kleinere Nummerierung im Modell aufweist. Die Wanddicke t₂ wird der Linie mit der höheren Liniennummer zugeordnet.

Kritischer Rundschnitt

In dieser Kategorie haben Sie die Möglichkeit, den kritischen Rundschnitt für die Bemessung einer Platte oder eines Fundaments (Bodenplatte) manuell vorzugeben.

In der Regel ist keine manuelle Angabe erforderlich, da das Programm den kritischen Rundschnitt automatisch ermittelt. Die Eingabefelder sind daher erst zugänglich, wenn Sie die Funktion aktiviert haben.

Mittlere statische Nutzhöhe

Im Regelfall wird die statische Höhe d an der Stelle des angeschlossenen Knotens bestimmt. Für Flächen mit variablem Verlauf der Flächendicke kann es aber erforderlich sein, den 'Bereich zur Erfassung der statischen Nutzhöhe' anzupassen. Sie können dann den 'Abstand zur Belastungsfläche' anpassen, damit eine gegebenenfalls geringere statische Höhe angesetzt wird.

Um beispielsweise den Stützeneinstand einer Stahlbetonstütze in eine Stahlbetondecke zu berücksichtigen, können Sie die 'Stützeneindringtiefe' definieren. Die ermittelte statische Höhe d wird bei der Berechnung dann um die angegebenen Werte Δd reduziert.

Durchstanzbewehrung

In dieser Kategorie können Sie den 'Minimalen Abstand der Bewehrungsreihen' s_r,min definieren, der bei der Ermittlung einer gegebenenfalls erforderlichen Durchstanzbewehrung angesetzt wird. Es ist ein Mindestabstand von 10 cm voreingestellt.

Erforderliche Durchstanzbewehrung - Durchstanztragfähigkeit

Für die Ermittlung der Durchstanztragfähigkeit stehen zwei Möglichkeiten zur Auswahl:

• 'Ansatz der vorhandenen Längsbewehrung': Das Programm setzt die vorhandene Längsbewehrung an, die für die Fläche am Durchstanzknoten eingelegt wurde.
• 'Berechnung der erforderlichen Längsbewehrung zur Vermeidung von Durchstanzbewehrung': Das Programm erhöht die Längsbewehrung automatisch, um eine gegebenenfalls erforderliche Durchstanzbewehrung zu vermeiden.

Mindestbewehrung nach Norm

Falls eine Durchstanzbewehrung erforderlich ist, wird per Voreinstellung die 'Mindestdurchstanzbewehrung gemäß 9.4.3(2)' berücksichtigt. Solange jedoch die Tragfähigkeit V_Rd,c nicht durch V_Ed überschritten wird, hat diese Einstellung keine Auswirkung auf den Nachweis des Knotens.

Bei der Bemessung nach DIN EN 1992-1-1 können Sie die 'Biegemomente gemäß 6.4.5 NA.6' aktivieren. Damit wird aus der Durchstanzlast V_Ed ein Mindestbiegemoment ermittelt, für das eine erforderliche Längsbewehrung errechnet wird. Das Ergebnis wird im 'Navigator - Ergebnisse' in die Darstellung der erforderlichen Längsbewehrung integriert.