0025-D-DBV-AK Software-Bemessung einer Stahlbetonstütze mit dem Nennkrümmungsverfahren
Bert Ziems | Bert Ziems | Roland Sauer | Alexander Meierhofer | Casimir KatzD0 Classification
| Class | Design-Code-Based Verification Example |
|---|---|
| Type of structure | Special Structural Component |
| Mechanics | Statics-First-Order Theory |
| Material law | Elastic |
| Building material | Concrete, Reinforced Concrete, Pre-Stressed Concrete |
| Design type | Analysis of Ultimate Limit State (ULS) |
| Design code | DIN EN 1992 |
| Status |
published on 19-09-2018 and qualified on 16-07-2021 |
D1 Problem description
Das Verifizierungsbeispiel entspricht dem Beispiel 10 in [1], S. 10-1 ff. Im Folgenden wird daher auf die Wiedergabe von Einzelheiten und Hintergründen weitgehend verzichtet. Es werden ausschließlich die relevanten Eingangswerte für die Bemessung wiedergegeben.
D1.1 Aufgabenstellung
Zu bemessen ist eine Stahlbetonkragstütze bei Normaltemperatur im GZT nach DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04 [R4] auf Grundlage von DIN EN 1990/NA:2010-12 [R2].
D1.2 Theoretische Grundlagen
Die Bemessung soll nach dem Verfahren mit Nennkrümmungen nach DIN EN 1992-1-1, Abschnitt 5.8.8, mit Berücksichtigung des Kriechens über φeff entsprechend Abschnitt 5.8.4., erfolgen.
D1.3 System
Die Stütze befindet sich in einem 3-feldrigen ebenen Hallenrahmen. Der Rahmen wird durch 4 Kragstützen und 3 auf diesen gelenkig aufgelagerten Einzelbindern gebildet. Die betrachtete Stütze ist dabei eine der beiden Randstützen.
Die Rahmenwirkung wird nur für die horizontal einwirkende Windlast durch den Ansatz vorab ermittelter Koppelkräfte am Stützenkopf berücksichtigt. Zusätzlich werden für die Vertikallasten horizontale Stützkräfte angesetzt, welche die Stützenkopfverschiebungen infolge der exzentrischen Lasteinleitung am Stützenkopf kompensieren (Symmetrie der Verformung).
Die Randstütze wird für den Nachweis als Einzelstütze als elastisch eingespannte und in Hallenquerrichtung einachsig beanspruchte Kragstütze modelliert.
Als Stützenhöhe wird die Höhe der Binderauflager über OK Fundament angenommen (lcol = 6,20 m). Der Überstand wird durch den Ansatz entsprechender Lasten aus Eigengewicht und Wind berücksichtigt.
Eine Fundamentverdrehung wird in [1] näherungsweise über eine Vergrößerung des Knicklängenbeiwertes auf ß=2,1 (anstatt ß=2,0) berücksichtigt. Dies entspricht einer elastischen
Einspannung am Fußpunkt mit einer Drehfeder Cρ = 340000 kNm.
Querschnitt: Rechteck 450 x 400 mm
Bewehrungsabstand d1= 3.8 cm
Kriechen: φ∞ = 2,35 [EN 1992-1-1, 3.1.4.]
D1.4 Material
Beton C30/37 Ecm = 33000 N/mm2 fcd = 17 N/mm2
Betonstahl B500B fyk = 500 N/mm2 fyd = 435 N/mm2
D1.5 Einwirkungen
Ständige Einwirkungen (ΥG =1.35)
Gk1 ständige vertikale Auflagerlast Binder
Vertikallast am Binderauflager ey = 10 cm VGk,1 = 400 kN
H-Last in Höhe Binderauflager (siehe 1.3) HGk,1 = 9,67 kN
Gk2 Eigengewicht Stütze + Überstand
Vertikallast im Schwerpunkt ey = 0 VGk,2 = 31 kN
Veränderliche Einwirkungen (ΥQ =1.5)
Qk,S Schnee Ψ0 = 0.5 (Orte bis 1000 m über NN)
vertikale Auflagerlast Binder ey = 10 cm VQk,s = 68 kN
H-Last in Höhe Binderauflager (siehe 1.3) HQk,s = 1,64 kN
Q k,W Wind (Windzone IV) Ψ0 = 0.6, Druck und Sog wirken alternativ
→ horizontale Linienlast über die Stützenhöhe
Sog: wk,s = -1,85 kN/m
Druck: wk,d = 4.32 kN/m
→ Randmoment und Randlast aus Überstand h= 1,90 m
Sog: Hw,k,s = -3,5 kN
Mw,k,s = 3,33 kNm
Druck: Hw,k,d = -8,20 kN
Mw,k,d = 7,8 kNm
Koppelkraft (siehe 1.3)
Sog: Fh,k,S = -2,22 kN
Druck: Fh,k,d = 13,74 kN
D5 References
