Bemessung von wandartigen Trägern in RFEM 6

Fachbeitrag zum Thema Statik und Anwendung von Dlubal Software

  • Knowledge Base

Fachbeitrag

Dieser Beitrag wurde von Google Translator übersetzt

Originaltext ansehen

Ein Träger ist nach EN 1992-1-1 [1] ein Stab, dessen Stützweite mindestens das 3-fache der Gesamtschnitthöhe beträgt. Anderenfalls ist das Bauteil als wandartiger Träger zu betrachten. Wandartige Träger (also Träger mit einer Spannweite kleiner als die 3-fache Schnitthöhe) verhalten sich anders als normale Träger (also Träger mit einer Spannweite, die um das 3-Fache größer ist als die Schnitthöhe). Bei der Bauteilbemessung im Stahlbetonbau ist jedoch häufig die Bemessung von wandartigen Trägern notwendig, da diese für Fenster- und Türstürze, Über- und Unterzüge, Deckensprung-Verbindungen sowie Rahmensysteme verwendet werden.

In RFEM 6 kann ein wandartiger Träger als Fläche modelliert werden, deren Schnittgrößen unter Berücksichtigung von elastischem Materialverhalten berechnet werden. Die Biegung wird über den nichtlinearen Verlauf der Normalkraft übertragen, der je nach Verhältnis von Höhe (h) zu Länge (l) variiert. Wie in Bild 1 dargestellt, nähert sich der Verlauf mit einer Verringerung des h/l-Verhältnisses einer Geraden an. Die Bemessung anhand dieser Schnittgrößen ergibt eine keilförmige Verteilung der erforderlichen Längsbewehrung (Bild 2).

Da bei der Betonbemessung von einem gerissenen Zustand ausgegangen wird, muss die Verteilung der erforderlichen Bewehrung überdacht werden. Tatsächlich könnte die Dehnung der Bewehrung am unteren Rand längst überschritten sein, während die oberen Bewehrungslagen nichts davon mitbekommen. Um diesem Problem zu begegnen, gibt es in RFEM 6 zwei mögliche Bemessungsansätze: Bemessung mittels Ergebnisstab oder Auswertung anhand von Schnitten. Das Thema wird auch im Fachbeitrag Bemessung von wandartigen Trägern in RFEM behandelt.

Bemessung mittels Ergebnisstab

Dieser Nachweis ist bei Stützweiten kleiner oder gleich 0,5 (h/l 0,5) zu empfehlen; andernfalls wird der Hebelarm als günstig angenommen.

Für die Ergebnisauswertung und Bemessung wird ein horizontaler Ergebnisstab im Schwerpunkt der Fläche eingefügt. Der Querschnitt dieses Elements entspricht den Abmessungen des wandartigen Trägers (Bild 3). Es werden die Spannungen und Kräfte aus dem wandartigen Träger, welcher als Fläche modelliert wurde, aufintegriert (Bild 4). Die Bemessung erfolgt somit am Ergebnisstab mit den aufintegrierten Schnittgrößen des wandartigen Trägers. Die Ergebnisse werden dann, wie in Bild 5 dargestellt, angezeigt.

Auswertung anhand von Schnitten

Wenn das Verhältnis von Höhe (h) zu Länge (l) größer als 0,5 ist (h/l > 0,5), ist die Auswertung nach Schnitten zu empfehlen. Dabei wird an den maßgebenden Stellen ein Vertikalschnitt angesetzt.

Bei der Auswertung der Querkraftbewehrung ist der Maximalwert der vertikalen Bewehrung, zum Beispiel aus as,2,-z und as,2,+z, zu verwenden und ungeschwächt bis zur Trägeroberkante beidseitig einzulegen. Für die Biegebewehrung hingegen müssen die beiden Horizontalbewehrungen (z. B. as,1,-z und as,1,+z) addiert werden. Die ermittelte Gesamtlängsbewehrung ist konzentriert am unteren Querschnittsrand einzulegen. Zur besseren Beurteilung der Bewehrung empfiehlt es sich, die Ergebnisse in Ergebnisschnitten darzustellen, wie in Bild 5 dargestellt.

Bewehrung von wandartigen Trägern

Gemäß EN 1992-1-1:2004 (9.7) sind wandartige Träger mit einer im jeweiligen nationalen Anhang vorgegebenen Mindestbewehrung nahe jeder Stirnseite mit orthogonalen Bewehrungsnetzen zu versehen. Der empfohlene Mindestwert beträgt 10 % des Betonquerschnitts, mindestens jedoch 150 mm2/mm je Fläche und Richtung. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Stäben der Matte sollte die zweifache Dicke des wandartigen Trägers bzw. 300 mm nicht überschreiten, je nachdem, welcher Wert geringer ist.

Ist zwischen dem Knoten und dem Trägerende keine ausreichende Länge vorhanden, die eine Verankerungslänge von 'bd' zulässt, sollte die Bewehrung, die im Bemessungsmodell berücksichtigt wird, vollständig im Gleichgewicht verankert werden (z. B. durch Biegen der Stäbe, Verwendung von Bügeln oder Verankerungen).

Autor

Irena Kirova, M.Sc.

Irena Kirova, M.Sc.

Marketing & Customer Support

Frau Kirova ist bei Dlubal zuständig für die Erstellung von technischen Fachbeiträgen und unterstützt unsere Anwender im Kundensupport.

Schlüsselwörter

Wandartiger Träger Ergebnisschnitte Ergebnisstab

Literatur

[1]   EN 1992-1-1: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2004

Links

Schreiben Sie einen Kommentar...

Schreiben Sie einen Kommentar...

  • Aufrufe 1172x
  • Aktualisiert 28. Februar 2022

Kontakt

Kontakt zu Dlubal

Haben Sie Fragen oder brauchen Sie einen Rat? Kontaktieren Sie uns über unseren kostenlosen E-Mail-, Chat- bzw. Forum-Support oder nutzen Sie die häufig gestellten Fragen (FAQs) rund um die Uhr.

+49 9673 9203 0

[email protected]

Online Training | German

Eurocode 3 | Stahltragwerke nach DIN EN 1993-1-1

Online-Schulung 7. September 2022 8:30 - 12:30 CEST

Online-Schulung | Englisch

Eurocode 3 | Stahlbau nach DIN EN 1993-1-1

Online-Schulung 8. September 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online Training | German

Eurocode 5 | Holztragwerke nach DIN EN 1995-1-1

Online-Schulung 13. September 2022 8:30 - 12:30 CEST

Online-Schulung | Englisch

Eurocode 5 | Holzbau nach DIN EN 1995-1-1

Online-Schulung 15. September 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online Training | German

RFEM 6 | Baudynamik und Erdbebenbemessung nach EC 8

Online-Schulung 20. September 2022 8:30 - 12:30 CEST

Online-Schulung | Englisch

RFEM 6 | Dynamische Berechnung und Erdbebenbemessung nach EC 8

Online-Schulung 21. September 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online Training | German

RFEM 6 | Grundlagen

Online-Schulung 5. Oktober 2022 8:30 - 12:30 CEST

Online-Schulung | Englisch

RFEM 6 | Grundlagen

Online-Schulung 7. Oktober 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online Training | German

RFEM 6 | Studenten | Einführung in die Stabstatik

Online-Schulung 11. Oktober 2022 16:00 - 19:00 CEST

Online Training | German

Eurocode 2 | Stahlbetontragwerke nach DIN EN 1992-1-1

Online-Schulung 13. Oktober 2022 8:30 - 12:30 CEST

Online-Schulung | Englisch

Eurocode 2 | Betonbauten nach DIN EN 1992-1-1

Online-Schulung 18. Oktober 2022 9:00 - 13:00 CEST

RFEM 6
Halle mit Bogendach

Basisprogramm

Die Statik-Software RFEM 6 ist die Basis einer modular aufgebauten Programmfamilie.
Das Hauptprogramm RFEM 6 dient zur Definition der Strukturen, Materialien und Einwirkungen ebener und räumlicher Platten-, Scheiben-, Schalen- und Stabtragwerke.
Mit dem Programm können auch Mischsysteme sowie Volumen- und Kontaktelemente bemessen werden.

Erstlizenzpreis
3.990,00 USD