Beschreibung des Moduls

Stahlbetonträger

Mit dem Programm Stahlbetonträger sind Sie in der Lage, die nach Eurocode 2 erforderlichen Nachweise und die Stahlbetonbemessung für Balken, Platten und Plattenbalken als Durchlaufträger zu führen.

 

System

System:

System-1-Stahlbetontraeger

Sämtliche Eingaben im Programm führen zur direkten Anpassung der System- Last- und Ergebnisdarstellung. In der folgenden interaktiven Grafikdarstellung können Sie diese Ausgabeoptionen an einem beispielhaften System einsehen. Klicken Sie auf die einzelnen Buttons, um die jeweilige Grafik anzuzeigen:

 

Systemeingabe

Systemeingabe:

Die Eingabe des Systems ist selbsterklärend. Jede Anpassung wird direkt im Vorschaufenster angezeigt, so dass jederzeit größtmögliche Kontrolle gegeben ist.

Systemeingabe-1-Stahlbetontraeger

Die Lagerdefinition:

Für jedes Auflager kann eine eigene Breite mit unterschiedlicher Lagerbedingung festgelegt werden:

  • 1 = direkte (unmittelbare) Lagerung
  • 2 = indirekte (mittelbare) Lagerung

Die Auflager können in vier Arten definiert werden:

  1. gelenkige Lagerung
  2. prozentuale Einspannung
  3. Einspannung in Stütze
  4. volle Einspannung

 

Lagerung-1-Stahlbetontraeger

 

Verbundfuge:

Systemeingabe-3-StahlbetontraegerOptional können Angaben zur Verbundfuge gemacht werden. Die erforderlichen Nachweise werden für Plattenbalken oder Elementplattendecken (Filigrandecken oder auch Habfertigdecken) geführt.

Systemeingabe-4-Stahlbetontraeger

Achsabstände und Betondeckung:

Neben den Achsabständen der oberen und unteren Bewehrungslage kann auch die Betondeckung (das Verlegemaß der Längsbewehrung) angegeben werden.

Systemeingabe-6-Stahlbetontraeger

Lasten

Eingabe der Lasten:

Bei der Belastung erfolgt eine Unterscheidung nach ständigen und veränderlichen Lasten (Eigengewicht / Verkehrslast). Jeder veränderlichen Einwirkung wird eine Einwirkungsart zugeordnet. Folgende Einwirkungsarten sind wählbar:

1 : Kategorie A - Wohn- u. Aufenthaltsräume
2 : Kategorie B - Büros
3 : Kategorie C - Versammlungsräume
4 : Kategorie D - Verkaufsräume
5 : Kategorie E - Lagerräume

6 : Schneelast für Orte bis NN +1000m
7 : Schneelast für Orte über NN +1000m

8 : Windlasten

9 : Temperatur (nicht Brand)

10 : Kategorie F . Fahrzeuglast <= 30 kN
11 : Kategorie G - 30 kN < Fahrzeuglast <= 160 kN
12 : Kategorie H - Dächer

13 : sonstige Einwirkungen

Lastarten:

Holztraeger-Lastarten

Weitere Optionen bei der Lasteingabe:

Das Eigengewicht der Platte kann optional mit 25 kN/m³ angesetzt werden.

Es kann optional gewählt werden, ob Schneelasten zusätzlich in einem Sonderlastfall (norddeutsche Tiefebene) 2,3-fach angesetzt werden sollen.

Gleichlasten können nicht nur feldweise, sondern auch direkt über den gesamten Träger als g- und/oder q-Last eingetragen werden.

Es können auch Streichlasten als g- und/oder q-Last über den gesamten Träger angegeben werden. Diese Streichlasten werden dann nur für die Bemessung + Durchbiegung angesetzt, nicht für die Ermittlung der Auflagerkräfte.

Lasten können kopiert werden.

Lasten können im Nachhinein feldweise sortiert werden.

Zu jeder Last kann ein kurzer Kommentar eingegeben werden (max. 15 Zeichen).

Es kann gewählt werden, ob Schnee- und Windlasten feldweise angesetzt werden sollen.

Material, Bemessung

Systemeingabe-7-StahlbetontraegerDie Material-/ Bewehrungswahl mit Bemessung:

Die Bemessung erfolgt nach DIN 1045-1 (2008).
Es können folgende Betone berücksichtigt werden:

Normalbeton:
C12/15 ; C16/20 ; C20/25 ; C25/30 ; C30/37 ;
C35/45 ; C40/50 ; C45/55 ; C50/60

Leichtbeton:
LC12/13 ; LC16/18 ; LC20/22 ; LC25/28 ; LC30/33 ;
LC35/38 ; LC40/44 ; LC45/50 ; LC50/55

Als Betonstahl kann B500 oder B550 (für Österreich) gewählt werden

Betonstahl nach EC

Systemeingabe-5-StahlbetontraegerBei Wahl eines Leichtbetons kann die Trockenrohdichte mit angegeben werden

Weitere Optionen für die Bemessung:

  • Vorgaben für den Rißnachweisnach den Anforderungsklassen und Umweltbedingungen:
    • Klasse E (XC2, XC3, XC4, XD1, XD2, XD3, XS1, XS2, XS3) --> wk = 0,3 mm)
    • Klasse F (Stahlbetonbauteile X0, XC1 --> wk = 0,4 mm)
  • Optional mit Momentenausrundung rechnen.
  • Optional mit Anschnittmomenten rechnen.
  • Optional Feldbewehrung staffeln.
  • Optional Q (Theta - Winkel der Betondruckstrebe) frei wählbar, konstant gesetzt.
  • Optional Mindestbewehrung erfassen
  • Optional bei Plattenbalken den Schulterschub nachweisen.

Hinweise

Weitere Hinweise zum Programm:

Die Ermittlung der Schnittgrößen und die Bemessung erfolgen nach der minimalen bzw. maximalen Überlagerung der vom Programm automatisch gebildeten Lastfälle unter Berücksichtigung der maßgebenden Sicherheitsbeiwerte. Die Sicherheitsbeiwerte werden nach DIN 1055-100 angesetzt.

Bemessung für Biegung:
Bei der Biegebemessung wird die Längsbewehrung an den maßgebenden Stellen ermittelt und auf Zulässigkeit überprüft. Treten bei der Bemessung unzulässige Ergebnisse auf, dann wird der Benutzer auf diese hingewiesen. Ein Beispiel hierfür ist der zulässige Bewehrungsgehalt (8%), welcher vom Programm überwacht wird. Die Bewehrung wird vom Programm direkt an der richtigen Seite des Querschnittes angeordnet, abhängig vom Vorzeichen des Bemessungsmomentes. Der Benutzer kann festlegen, ob die Bemessung an Stützen für das linear – elastische Biegemoment aus der Schnittgrößenermittlung, das ausgerundete Moment über der Stütze oder das Anschnittsmoment an der Stützenkante geführt wird. Die Mindestmomente für die Felder und Stützen (bei Anschnittsmoment) nach DIN 1045-1 werden vom Programm geprüft und angesetzt. Eine Momentenumlagerung wird nicht durchgeführt. Die Biegebemessung erfolgt auf Grundlage des kd – Verfaherens mit oder ohne Druckbewehrung. Zur Sicherstellung eines duktilen Bauteilverhaltens wird dabei bei der vorliegenden Programmversion die bezogene Druckzonenhöhe x/d auf 0,45 begrenzt. Dies hat zur Folge, das ein Nachweis der Rotationsfähigkeit entfallen kann. Die Begrenzung von x/d auf 0,45 führt bei hohen Biegemomenten früher zu Druckbewehrung als dies z.B. bei x/d = 0.67 der Fall ist. Wahlweise ermittelt das Programm die erforderliche Mindestbewehrung und gibt diese bei den Ergebnissen mit an.

Bemessung für Querkraft
Die Querkraftbewehrung wird an den maßgebenden Stellen ermittelt. Die Bemessung erfolgt für lotrechte Bewehrung und den ideellen Hebelarm z = 0,9 * d. Das Programm ermittelt die Neigung der Betondruckstreben (Theta und cot(Theta) normalerweise automatisch und überprüft dabei die zulässigen Grenzen von 18,4° bzw. 60° für Theta. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Wert für Theta fest vorzugeben. Dabei ist folgendes zu beachten: Ein flacherer Winkel Theta führt zu geringerer Querkraftbewehrung, ein steiler Winkel bedeutet höhere Querkraftbewehrung. Jedoch ist bei einem flachen Winkel Theta mehr Zugbewehrung am Auflager zu verankern, was auch Auswirkungen auf die Verankerungslänge hat. Ist die zur Verfügung stehende Verankerungslänge sehr kurz, dann empfiehlt es sich, den Wert für Theta konstant auf >=45° zu setzen. Für die Querkraftbemessung kann festgelegt werden, ob die Längsbewehrung gestaffelt oder durchgehend ist. Folgendes ist dabei zu beachten: Bei durchgehender Bewehrung setzt das Programm die maximal ermittelte Feldbewehrung an, welche dann auch am Auflager zu verankern ist. Bei gestaffelter Bewehrung ermittelt das Programm die erforderliche Bewehrung für die zu verankernde Kraft FsR am Auflager. Der Maximalwert aus dieser Bewehrung bzw. 25% der max. Feldbewehrung wird dann für die Ermittlung des Bewehrungsgehaltes angesetzt. Die Bemessungsquerkraft an den Stützen wird bei indirekter Stützung an der theoretischen Auflagerlinie ermittelt, bei direkter Stützung wird die Bemessungsquerkraft VEd für den Nachweis der Betondruckstreben (VRd,max) und VRd,ct sowie den Winkel Theta am Auflagerrand ermittelt, für die Ermittlung der Bewehrung erfolgt die Ermittlung einer Querkraft Ved,Red im Abstand d vom Auflagerrand. Querkrafteinflüsse aus auflagernahen Einzellasten (x<= 2,5d) werden nach DIN 1045-1 bzw. Heft 525 mit dem Faktor beta=x/2,5d abgemindert. (x=Abstand der Einzellast). Diese Abminderung wird für den Nachweis der Druckstreben (VRd,max) jedoch nicht vorgenommen, da dies nicht zulässig ist. Wahlweise ermittelt das Programm die Mindestbewehrung für Querkraft (bei Balken) und gibt diese bei den Ergebnissen mit an.

Rissbreitenbegrenzung
Der Nachweis der Rissbreitenbegrenzung erfolgt über die Ermittlung des zulässigen Grenzdurchmessers zul. ds für die jeweiligen Felder bzw. Stützen. Dieser Grenzdurchmesser wird auch bei der Auswahl der Bewehrung angezeigt. Die Stahlspannung Sigma wird für die quasiständige Bemessungskombination ermittelt (Kategorie E u. F)

Allgemeine Hinweise zur Bemessung
Die Bemessung erfolgt im Bemessungsschnitt immer für den ungünstigsten Querschnitt in diesem Punkt. So wird an den Stützen sichergestellt, dass die ermittelte Bewehrung stets für das maßgebende Feld bzw. den evtl. maßgebenden Kragarm ausgelegt ist !

Allgemeine Hinweise:
In der neuen DIN 1045-1 werden folgende Bezeichnungen verwendet, die in der DIN 1045 (88) anders deklariert waren, oder mit der Zeit eingeführt wurden:

  • q = veränderliche Lasten (früher p - alte Bezeichnung für die Gesamtlast aus g+p)
  • d = statische Nutzhöhe (früher h - alte Bezeichnung für die Bauteildicke)
  • h = Bauteildicke (früher d - alte Bezeichnung für die statische Höhe)
  • d1 = Randabstand der unteren Bewehrung (früher obere Bew.)
  • d2 = Randabstand der oberen Bewehrung (früher untere Bew.)

In der DIN 1045-1 werden viele neue Bezeichnungen verwendet, die meist auf englische Fachbegriffe verweisen. Da dies meist nur über Indizes erfolgt sind nachfolgend einige dieser Indizes erläutert.

  • c = Beton (concrete)
  • t = Zug (tension)
  • m = Material (material)
  • d = Bemessungsniveau (design)
  • k = charakteristische Lasten
  • E = Einwirkung
  • R = Widerstand