Stahlbetonbau in konstruktiven Ingenieurbau

Stand 2000

Bewehrungen

Bei Mattenstahl unterscheitet man zwischen Q-Matten, mit quadratischen Feldern, die meist bei zweiachsig gespannten Feldern eingesetzt werden und R-Matten mit rechteckigen Feldern, die meist bei einachsig gespannten Feldern benutzt werden. Im Bewehrungsplan werden Mattenbezeichnung, Größenanngaben und die Überdeckungslänge angegeben.

Als Zusatzbewehrung wird häufig Stabstahl oder Steckbügel verwandt. Grösse, Anzahl und Biegevorgaben werden neben der Zeichnung noch einmal aufgeführt.

Für die Biegerollen wird die Grösse im Verhältnis zur Dicke des zu biegenden Stahles angegeben.

kd-Verfahren

Nicht interpolieren, sondern nächsten kleineren Wert benutzen. Dadurch entsteht ein geringer Fehler. Bewehrung läßt sich nicht "fein" bemessen.

kd = d (in cm) / sqrt(Msds / b)

b in m

d in cm

Msds aufnehmbares Biegemoment in kNm

erf As1 = ks * Msds/d

b /h /d

Dehnungsverhältnis εc2 / εs1

Deutscher Ausschuss für StB (DASt) Heft 425

Bemessungsdiagramm nach Rüsch

Verfahren mit μsds: interpolieren

Biegung mit Längskräften

Normalkraft Nsd

Versatzmoment δM s

Msds = Msd - Nsd * ys

Fs1 = As1 * σs1

Druckkraft verringert erforderliche Bewehrung und vergrößert die Betonbeanspruchung

Druckbewehrung

Druckbewehrung: Erforderlich für lim(x /d) > 0,45

Druckbewehrung läßt sich durch Querschnittsvergrößerung vermeiden.

Msds, lim

Rotationsfähigkeit

Druckbewehrung nach DIN 1045 ungünstig, eher möglich nach neuer Norm

Nsds = Msds / (b *d2 * f c d)

Msds in MN

b, d in m

Betondeckung

nom c = min c + δh

Mindestdicke + Vorhaltemaß

min c = 15 mm zur Vermeidung von Korrosion

min c = ds um den Verbund sicher zustellen

maßgebend ist der größere Wert

Bügelschloß

sn >= dS

Msd aufnehmbares Biegemoment

εC2

εs1

Druckzonenhöhe X nur von den Dehnungen abhängig

innerer Hebelarm z

Fc Betondruckkraft

erf AS

Bewehrungsplan

Betonierabschnitte

DIN 1356 T1O Bauzeichnungen

Schwingende Beanspruchungen: 2000000 Lastwechsel vorsehen

Beschränkung der Durchbiegungen

erf d = li / 35

d statische Höhe

erf d=li2 / 150

Beschränkung der Rißbreite

Mindestbewehrung zur Beschränkung der Rißbreite

Anforderungsklasse

Plattenbalken

Ermittlung der mitwirkenden Breite, anschließend k/d-Verfahren

  • schlanke Plattenbalken
  • normale Plattenbalken

Biegebemessung

Zu unterscheiden sind:

  • Nullinie liegt in der Platte
  • Nullinie liegt im Steg: Tafeln für die "direkte" Bemessung von Plattenbalken Heft 425 DAStb
  • keine Druckbewehrung für Plattenbalken!
  • Dicke des Plattenbalkens 1/8 bis 1/20 der Spannweite
  • Spannbetonhohldielen für Stützweiten 8 - 18m z.B. von BRESPA PARTEK
  • Bügelkörbe sinnvoll
  • Bei höheren Stegen ist Steglängsbewehrung notwendig
  • Bewehrung der Nebenträger liegt immer über der des Hauptträgers

Berechnung Plattenbalken

Querschnitt

System und Belastung

Schnittgrößen

mitwirkende Plattenbreite beff für den Randbalken

mitwirkende Plattenbreite beff für den Mittelbalken

Biegebemessung für Randbalken und Mittelbalken

Höhe der Druckzone: 1. Versuch: kd Tafel

Brandschutz

eventuell Putzbekleidung

Für höhere Feuerschutzklassen sind größere Überdeckungen und Bauteilabmessungen erforderlich.

Rahmen, Rahmenecken

Kerbspannungen bei Stahl

Bewehrungsführung

sinnvoll: Sohl-und Wandbewehrung gleiche Abstände (Übergreifungsstoß)

Knicksicherheit

Herausschneiden von Ersatzstäben

Modellstützenverfahren

Fundamentverdrehungen führen zu Knickbeiwerten > 2

Ablesung aus Leiter-Nomogrammen

Unterscheidung Schlanke / gedrungene Druckglieder

l0 ist die neue Schreibweise für sk

ny = Nsd / (Ac * fcd

Imperfektion ea

Mindestbewehrung von Stützen

min AS >= 0,003 Ac

Umlenkkräfte beachten

Lastermittlung

Ca. 10-15 kN/(m2 * Geschoß)

Durchlauffaktor

Fundamente: Nachweise Sohlpressung und Querkrafttragfähigkeit

Dicke h so wählen, dass keine Durchstanzbewehrung erforderlich ist.

Wasserundurchlässiger Beton

Rißbreitenbeschränkung wichtig

max Druckhöhe + Sicherheit

Feuchtetransport abhängig von Wasserzementwert und Hydratationsgrad

Kapillarwasser muss verdunsten können

Siehe Bauphysik

Zuschlag für Risse

Zugbruchdehnung Beton 0,1 - 0,15 ‰

langsam aushärtender Beton günstig

Zwang infolge abfliessender Hydratationswärme

Selbstheilung bei kleinen Rissen

Für biegebeanspruchte Bauteile nicht unter 30cm Dicke gehen

DIN 4227 Schwinden von Beton

Bei Wasserbehältern und Beton im Erdreich kein Schwinden

Fugenbänder als Labyrinthdichtung

Rohrdurchführungen nach Stopfbuchsenprinzip

Rißbreitenbegrenzung

Schnittgrößen unter quasi-ständiger Last

σS = 1/aS * (mS/z + N)

Zugkraftdeckung bei gestaffelter Bewehrung

vorh FS = Msds /z mit z = ζ * dvorh

dvorh mit Schwerpunktsatz = dprov

Parabel zeichnen: Im Viertelspunkt 0,75 * max Steigung im Schnitt-y Achse: Schnittpunht mit 2 * Maximum Verbinden

Versatzmaß aL

lb,net Verankerungslänge E 21-10 bis E 21-14

Verbundspannung fbd

Verankerung am Endauflager

konstruktive Einspannbewehrung

Knicksicherheit

Ersatzstab = Modellstütze

Knicksicherheitsnachweis

lcol Ausgangslänge

l0 Ersatzlänge= Knicklänge

l0 = β * lcol

Bei Anwendung des Modellstützenverfahrens keine Abstufung der Bewehrung in der Stütze

Biegebemessung, kd-Verfahren

Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchsfähigkeit

Beschränkung der Rißbreiten

Eventuell Rißbreitenbeschränkung ohne direkte Berechnung

Stahlspannung σs = 1/AS * (Msk,q,s/Z+N) = Msk / (ask * ζ * d)

Drängbrett: Auf Überstand an StB-Becken

Biegerollendurchmesser dbr

AF Arbeitsfuge

Anschnittmomente maßgebend bei biegesteifen Anschlüssen (monolithischen Anschlüssen)

geringe Einspannung = konstruktive Bewehrung

feste Einspannung = elastische Einspannung, im Gegensatz zur starren Einspannuag

Gelenkbildung durch Risse über Stützen Resultat: Abminderung der Stützmomente um 15-30% möglich (Zusätzliche Nachweise erforderlich)

lx/ly > 2: einachsig gespannte Platte

etot Gesamtausmitte

etot = e0 + ea + e2

e0 Lastausmitte nach Theorie I. Ordnung

ea ungewollte zusätzliche Ausmitte (Imperfektion)

e2 Lastausmitte nach Theorie II. Ordnung

1/r = εy/z

mitwirkende Breite bm = beff

Übergreifungslänge: Maschenzahl aus Tafel + Überstand

Ab 1m x 1m Öffnungen ist einfaches Auswechseln der Bewehrung nicht mehr erlaubt

Innenecken zugfrei halten

weld-Schub