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Eurocode 2 - Seminar
Erfahrungen mit dem Eurocode 2 –Pilotprojekte und Praxis
Ingenieurakademie Bayern2. Februar 2012 Dr.-Ing. Markus Staller
Beratender Ingenieur VBI / BayIKa-BauPrüfingenieur für Standsicherheit - Massivbau
Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger
Dipl.-Ing. Christian JuliProkurist
Bayerische Ingenieurekammer-Bau
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHEinführung
Inhalt
1. Forschungsvorhaben „Pilotprojekte“
2. Anmerkungen zu ausgewählten Nachweisen
3. Vergleich von Bemessungsergebnissen
4. Erfahrungen aus der Anwendung
5. Hilfestellungen für die praktische Anwendung
6. Literatur
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Quelle: Fingerloos, F.: Die Auswirkungen des Eurocode auf die Praxis. Expertenforum für Ingenieurbau. München: Mai 2011
Eurocode 2 SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBH
Zeitschiene
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHEurocode 2-Pilotprojekte
DIBt-Forschungsvorhaben ZP 52-5-7.278.2-1317/09: „Eurocode 2-Pilotprojekte“Überprüfung und Überarbeitung des Nationalen Anhangs (DE) für DIN EN 1992-1-1
Grundgedanken • Praktisch tätige Ingenieurbüros testen EC 2• Projekte mit typischen Bauaufgaben des üblichen Hochbaus• Projekte bereits gerechnet nach DIN 1045-1• Einbindung der SoftwareherstellerZiele• Eingehende Anwendung an konkreten Beispielen• Verbesserung praktische Anwendbarkeit und Optimierung Handhabbarkeit• Bearbeitung von Auslegungsfragen
Initiatoren • DBV – Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V.• BVPI – Bundesvereinigung der Prüfingenieure für Bautechnik • VBI – Verband Beratender Ingenieure e.V.
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Beteiligte Ingenieurbüros
Eurocode 2-Pilotprojekte
[DIBt]
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Pilotprojekte
Eurocode 2-Pilotprojekte
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHEurocode 2-Pilotprojekte
Arbeitsschritte• Eingehende Anwendung an Zahlenbeispielen• Verbesserungsvorschläge und Hintergründe für Normentext und NA• Vergleich der Bemessungsergebnisse mit DIN 1045-1 und mit
Versuchsergebnissen → Indizien für Sicherheit und Wirtschaftlichkeit• Vergleich der Bemessungsergebnisse • Überprüfung der Bewehrungs- und Konstruktionsregeln• Erarbeitung von Hintergrundmaterial und Sekundärliteratur• Anwendung und „Prüfung“ Software → Feedback an Softwarehersteller• Überarbeitung der deutschen Übersetzung: inhaltlich, technisch, sprachlich
DIBt-Forschungsvorhaben ZP 52-5-7.278.2-1317/09: „Eurocode 2-Pilotprojekte“Überprüfung und Überarbeitung des Nationalen Anhangs (DE) für DIN EN 1992-1-1
⇒ Erhöhung der Akzeptanz des Eurocode 2 in Deutschland!
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHErste Eindrücke
• Umfangreicher mit 211 Seiten• Nationaler Anhang als zusätzliches Dokument zum Eurocode 2• Bessere Strukturierung• Einheitlichere Formelzeichen• Mehr Querverweise und Erläuterungen• Umständlicher durch iterative Nachweise, z.B. Durchstanzen• Manche Dinge wurden „verkompliziert“:
→ Verankerungslängen mit bis zu 6 α-Werten→ Durchbiegungsbegrenzungen
• Regeln für Elementdecken als NCI
⇒ „Schnelles Nachrechnen per Hand wird unmöglich!“
Grundsätzliche Unterschiede zu DIN 1045-1
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EN 1992-1-1 : 2004 (E)6.2.4 Shear between web and flanges of T-sections(1) The shear strength of the flange may be calculated by considering the flange as a system of compressive struts combined with ties in the form of tensile reinforcement.
EN 1992-1-1 : 2004 (D)6.2.4 Schubkräfte zwischen Balkensteg und Gurten(1) Die Schubfestigkeit des Gurts darf berechnet werden, indem man ihn als System von Druck- und Zugstreben annimmt, Letztere in Form von Zugbewehrung.
DIN EN 1992-1-1 : 2011-1 … = EN 1992-1-1:2004 + AC:2010 (D)6.2.4 Schubkräfte zwischen Balkensteg und Gurten(1) Die Schubtragfähigkeit des Gurts darf unter der Annahme eines Systems von Druckstreben und Zuggliedern aus Bewehrung berechnet werden.
DIN 1045-1 : 2008-0810.3.5 Schubkräfte zwischen Balkensteg und Gurten(1) Der Anschluss von Druck- und Zuggurten ist an einem Fachwerkmodell nachzuweisen.
Übersetzungsfehler - Mängel der deutschen Fassung DIN EN 1992-1-1 (2004)
Redaktionelle Überarbeitung
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHAnmerkungen zu ausgewählten Nachweisen
Sicherheit Durchstanzwiderstand vom Platten mit Durchstanzbewehrung
[Hegger2010]
Vergleich Versuchsbruchlasten mit rechnerischem Durchstanzwiderstand
„Original-EC 2“ Neuvorschlag NA
• Alle Versuchsergebnisse liegen auf der sicheren Seite• Variationskoeffizient v = 0,1
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Durchstanzwiderstand -Mindesttragfähigkeit
• Wert abgeleitet für (linienförmige) Querkrafttragfähigkeit ⇒ nur sinnvoll bei geringer Momentenbeanspruchung mit hoher Querkraftbeanspruchung.
• Vernachlässigung des mehrachsialen Spannungszustands → "Kordina"-Faktor 1,2
( )( ) mm 800für/0375,0
DE) (6.3mm 600für/0525,02/12/3
2/12/3min
>=
≤=
dfk
dfk
ckc
ckcvγ
γ
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Anmerkungen zu ausgewählten Nachweisen
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHVergleich Bemessungsergebnisse
Wirtschaftlichkeit
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHBewehrungsregeln
Grundmaß der Verankerungslänge
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHVerankerungslängen - Beispiel
Nachweis nach DIN 1045-1 (2008) … nach Eurocode 2 / NA
N/mm²0,3=bdf
mm5074
==bd
ydsb f
fdl
mm40626,1021,8
mm5070,1
min,,
,,
=⋅⋅=
≥⋅= bvorhs
erfsbanetb l
AA
ll α
mm40626,1021,8
0,315,1/500
414
,
,, 44
==
==vorhs
erfs
bd
yds
bd
sdsrqdb A
Affd
fdl σ
mm406mm4060,1
min,,54321,
0,1=⋅=
≥⋅⋅⋅⋅⋅= brqdbdb lll444 3444 21ααααα
Verbundspannung Verbundfestigkeit
Grundmaß der Verankerungslänge Grundwert der Verankerungslänge
VerankerungslängeVerankerungslänge
N/mm²0,3=bdf
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHGebrauchstauglichkeit - Biegeschlankheiten
⇒ Für 10 von 32 Deckenpositionen (≈ 30 %) konnte derBiegeschlankheitsnachweis nach EC2-1-1 nicht erbracht werden!
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHGebrauchstauglichkeit - Durchbiegungen
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHSoftware
Beteiligte Softwarehersteller
Zuordnung Ingenieurbüros ↔ Softwarehersteller
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Wichtige Programmhinweise!
An dieser Stelle veröffentlichen wir wichtige Meldungen zu unseren Programmen.
30.09.2011Ermittlung der Durchstanzbewehrung bei Berechnungen nach EurocodeBei Berechnungen mit dem Programm B6 (Durchstanznachweis) nach Eurocode wird im Moment die Durchstanzbewehrung noch teilweise nach den Regelungen der DIN 1045-1:2008 ermittelt. Dies kann zu Abweichungen bei der Ermittlung der erforderlichen Durchstanzbewehrung gegenüber den Ergebnissen nach Eurocode führen. In Einzelfällen kann die ermittelte Durchstanzbewehrung zu gering sein. Wir werden das Problem schnellstmöglichst beheben.
Wichtige Programmhinweise!
An dieser Stelle veröffentlichen wir wichtige Meldungen zu unseren Programmen.
30.09.2011Ermittlung der Durchstanzbewehrung bei Berechnungen nach EurocodeBei Berechnungen mit dem Programm B6 (Durchstanznachweis) nach Eurocode wird im Moment die Durchstanzbewehrung noch teilweise nach den Regelungen der DIN 1045-1:2008 ermittelt. Dies kann zu Abweichungen bei der Ermittlung der erforderlichen Durchstanzbewehrung gegenüber den Ergebnissen nach Eurocode führen. In Einzelfällen kann die ermittelte Durchstanzbewehrung zu gering sein. Wir werden das Problem schnellstmöglichst beheben.
SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHSoftware
• Praktisch keine Änderungen zu aktuellen Programm-Versionen• Ergebnisse mit Vorsicht beurteilen → dann in die Statik übernehmen • Richtige Modellbildung und richtige Interpretation der Ergebnisse!
Implementierung in die Anwendersoftware
Vorsicht bei der Anwendung!• Welche Version des Eurocode 2?• Welche Version der Nationalen Anhangs?• Bauaufsichtliche Zulassungen nach DIN 1045-1 oder Eurocode?
Beispiel aus der Softwareanwendung:
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHBauaufsichtliche Zulassungen
3. Bei Typenprüfungen und allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen, die auf nationale technische Regeln Bezug nehmen, ist Folgendes zu beachten: Für das von diesen Regeln betroffene Bauteil erfolgt die Bemessung nach den in der Typenprüfung oder Zulassung in Bezug genommenen technischen Regeln. Die Nachweise des Resttragwerks (Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit) entsprechend den unten genannten Eurocodes sind zulässig.
Auszug aus DIBt Mitteilungen 6/2010
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHAuslegungsfragen
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHEurocode 2-Pilotprojekte
Abschlussbericht
• Zusammenfassung und Aufbereitung der Ergebnisse aller Pilotprojekte• Im Allgemeinen gute Übereinstimmung zwischen DIN 1045-1 und EC2-1-1 mit
Nationalem Anhang und den erarbeiteten Änderungsvorschlägen• Überarbeitung der deutschen Übersetzungen des EC2 + Abstimmung mit
Österreich und der Schweiz• Die Ergebnisse der Erprobungsphase schaffen die Voraussetzungen, den
Eurocode 2 am Stichtag ohne Übergangszeit, bauaufsichtlich einführen zu können.
• Synoptische Zusammenstellung
DIBt-Forschungsvorhaben ZP 52-5-7.278.2-1317/09: „Eurocode 2-Pilotprojekte“Überprüfung und Überarbeitung des Nationalen Anhangs (DE) für DIN EN 1992-1-1
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHEurocode 2-Pilotprojekte
Umfang• Hauptteil: 203 Seiten • Anhänge A bis E: 427 Seiten
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHErfahrungen
Was ist schwieriger bzw. aufwändiger geworden?
• An einigen Stellen wird die Handrechnung praktisch unmöglich, z.B. Durchstanznachweis bei gedrungenen Fundamenten.
• Anstieg der Regelungsvielfalt• Bewehrungs- und Konstruktionsregeln
Was ist einfacher bzw. klarer geworden?
• Mehr Hilfestellungen, z.B. Durchstanznachweis mit deutlich erweiterten Angaben zu den Rundschnitten oder zur Behandlung von Fundamenten
• Trennung der Nachweise für Flachdecken und Fundamente erleichtert die Anwendung
• Nachweise der Biegeschlankheit sind umfangreicher, aber klarer und damit einfacher anzuwenden
• Eindeutige Anwendungsgrenzen
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHZusammenfassung
• Einbindung der Praktiker erstmals erfolgt• Testphase für die Anwendersoftware erfolgt• Aufwand für Statische Nachweise und Ausführungszeichnungen steigt• Auslegungs- und Erläuterungsbedarf sowie Druckfehler minimiert• Eurocode 2 ist einsatzbereit - ohne Übergangsregelung!
Fazit
• Nicht von geänderten Formeln abschrecken lassen -Zurechtfinden zumindest am Anfang nicht leicht!
• Umstellung von DIN 1045 (1988) auf DIN 1045-1 (2001) mit neuem Sicherheitskonzept war ein viel größerer Schritt!
• Zulassungen müssen an EC 2 angepasst werden!• Synopse des EC 2-1-1 und NA für den täglichen Einsatz
Weiteres Vorgehen
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SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBHZusammenfassung
⇒ Kommentierte Fassung
Hilfe für die praktische Anwendung
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Literatur SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBH
Normenwerke
DIN EN 1992-1-1:2011-01 – Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau
DIN EN 1992-1-1/NA:2011-01: Nationaler Anhang – national festgelegte Parameter
Fingerloos, F.; Hegger, J.; Zilch, K.: Eurocode 2 für Deutschland –Kommentierte Fassung. Berlin: Beuth 2012 [Kommentierte Fassung]DAfStb-Heft 600: Erläuterungen zu Eurocode 2: DIN EN 1992-1-1, Ausgabe 2011. Berlin: Beuth (in Vorbereitung)
Kommentare und konsolidierte Fassungen
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Literatur SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBH
Weiterführende Literatur
Fingerloos, F.: Der Eurocode 2 für Deutschland – Erläuterungen und Hintergründe. Beton- und Stahlbetonbau 105 (2010), Hefte 6 - 9
Zilch, K.; Wingenfeld, D.: Eurocode 2 – Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken. Bauingenieur (2011) S. 327 - 335
Hegger, J.; Walraven, J.C.; Häusler, F.: Zum Durchstanzen von Flachdecken nach Eurocode 2. Beton- und Stahlbetonbau 105 (2010) S. 206-215 [Hegger 2010]
Zilch K., Zehetmaier G.: Bemessung im konstruktiven Betonbau (2. Auflage). Berlin: Springer 2010
Goris, A.; Hegger, J.: Stahlbetonbau Aktuell 2011 – Praxishandbuch. Berlin: Bauwerk 2011
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Literatur SUESS · STALLER · SCHMITTINGENIEURE GMBH
Weiterführende Literatur
Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.V. (Hrsg.): Beispiele zur Bemessung nach Eurocode 2, Band 1: Hochbau. Berlin: Ernst & Sohn 2010 [DBV]
Gemeinschaftstagung: Eurocode 2 für Deutschland (2. Auflage). Berlin: Beuth und Ernst & Sohn 2010
DIBt-Forschungsvorhaben ZP 52-5- 7.278.2-1317/09: Eurocode 2 Hochbau – Pilotprojekte. Abschlussbericht 2010 [DIBt]
Hegger, J.; Siburg, C.; Ricker, M.: Stellungnahme zum Abschlussbericht 2009 für „Eurocode 2 Hochbau (EN 1992-1-1) - Pilotprojekte. Aachen 13.10.2009 [Hegger 2009]