IBC 2021 / ACI 318-19 (LRFD): Biegebemessung
Zweck des Nachweises
Der Biegebemessungsnachweis überprüft, ob die vorhandene Längsbewehrung die aus den Bemessungslasten resultierenden Biegemomente aufnehmen kann.
Der Nachweis wird getrennt geführt für:
- obere und untere Bewehrung
- beide Fundamentrichtungen (x und y)
Ermittlung des Bemessungsmoments
Das Bemessungsmoment für die jeweilige Bewehrungslage ergibt sich aus der Überlagerung des Moments aus dem Druckspannungsblock (Bodenpressung) und des Moments aus zusätzlichen Fundamentlasten (Eigengewicht, Überschüttung), bezogen auf den Bemessungsschnitt am Stützenrand:
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MC |
Moment aus dem Druckspannungsblock (Bodenpressung) in positiver/negativer Achsrichtung |
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MA |
Moment aus zusätzlichen Fundamentlasten in positiver/negativer Achsrichtung |
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Φ |
Abminderungsbeiwert (siehe unten) |
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MC |
Moment aus dem Druckspannungsblock (Bodenpressung) in positiver/negativer Achsrichtung |
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MA |
Moment aus zusätzlichen Fundamentlasten in positiver/negativer Achsrichtung |
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Φ |
Abminderungsbeiwert (siehe unten) |
Zusätzlich wird bei innen liegenden Stützen das Moment aus der unsymmetrischen Schubspannungsverteilung beim Durchstanzen (Momentenübertragung über den kritischen Rundschnitt) berücksichtigt:
Das maßgebende Bemessungsmoment ist der größere Wert aus beiden Anteilen:
Abminderungsbeiwert Φ
Der Abminderungsbeiwert hängt vom Dehnungszustand des Querschnitts ab (ACI 21.2, Tab. 21.2.1):
εt,t = 0.003 – Betondehnung bei Erreichen der Bruchstauchung (ACI 318-19, 22.2.2.1), als konstanter Zuschlag zur Fließdehnung zur Bestimmung der Grenzdehnung zugbeanspruchter Querschnitte
- Φ = Φtens = 0.90, wenn der Querschnitt zugbeansprucht ist: εt > εt,y + εt,t
- Φ = Φcompr = 0.65, wenn der Querschnitt druckbeansprucht ist: εt ≤ εt,y
RFEM prüft diesen Dehnungszustand automatisch für jede Bewehrungslage – im Gegensatz zu vereinfachten Berechnungen. Das kann bei der oberen (druckbeanspruchten) Bewehrung zu abweichenden, konservativeren Ergebnissen führen.
Erforderliche Bewehrung
Aus dem Bemessungsmoment wird die statisch erforderliche Bewehrungsfläche bestimmt, wobei zusätzlich der Anteil aus der Mindestbewehrung berücksichtigt wird:
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As,stat,t |
erforderliche Bewehrung aus Biegezug (Bemessungsmoment) |
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As,stat,p |
erforderliche Bewehrung aus Bodenpressung / Mindestbewehrung (ACI 8.6.1.1) |
Nachweis / Ausnutzungsgrad
Softwarekonfiguration
Die vorhandene Bewehrung wird aus den definierten Fundamentparametern übernommen.
Die Materialkennwerte werden aus den zugewiesenen Beton- und Bewehrungsmaterialien übernommen.
Das Bemessungsmoment sowie der Dehnungszustand (und damit Φ) werden automatisch für jede Bewehrungslage und jeden Bemessungsschnitt aus den maßgebenden Lastkombinationen ermittelt.