Handbuch FIDECA 262 2013 · Handbuch FIDECA® | 1 Handbuch FIDECA® Vers. 7.XX nach SIA 262:2013...

Handbuch FIDECA® | 1

Handbuch FIDECA®

Vers. 7.XX

nach SIA 262:2013

Fischer Rista AG ǀ Hauptstrasse 90 ǀ CH-5734 Reinach

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INHALT

1 Einleitung 4

1.1 Problemstellung 4

1.2 Wichtige Neuerungen SIA 262:2013 4

1.2.1 Nachweisschnitt ohne Auflagerfläche 4

1.2.2 Leitungen 4

1.2.3 Näherungsstufen 5

1.2.4 Berechnung Durchstanzwiderstand mittels Plattenrotation 5

1.2.5 Berücksichtigung Betontraganteil 5

1.2.6 Anrechenbare Querschnitt der Durchstanzbewehrung 5

1.2.7 Spannung der Durchstanzbewehrung 5

1.2.8 Sicherung gegen Totaleinsturz 5

2 FIDECA® Software 6

2.1 Bedienungsübersicht 6

3 Bemessungsgrundsätze 10

3.1 Platten ohne Durchstanzbewehrung 10

3.2 Platten mit Durchstanzbewehrung 10

4 Nachweis Tragsicherheit 11

4.1 Materialeigenschaften 11

4.2 Geometrische Eigenschaften 11

4.2.1 Statische Höhen 11

4.2.1.1 Biegebewehrung 12

4.2.1.2 Bügelbewehrung (Körbe) 13

4.2.1.3 Pilz 14

4.2.2 Nachweisschnitt 15

4.2.2.1 Innenstütze 16

4.2.2.2 Inneneckstütze 16


4.2.2.3 Randstütze 17

4.2.2.4 Eckstütze 17

4.2.2.5 WANDENDEN 18

4.2.2.6 Schubbewehrung (Körbe) 18

4.2.3 Aussparungen 19

4.2.4 Einfluss von Leitungen 20

4.2.5 Pilz 20

4.3 Lasten 21

4.3.1 Effektive Durchstanzkraft 21

4.3.2 Eigenlast 22

4.3.3 Nutzlast bzw. Bodenpressung 22

5 Erläuterungen zu den Berechnungen 23

5.1 Allgemein 23

5.2 Näherungsstufen 23

5.3 Biegewiderstand 24

5.4 Platten ohne Durchstanzbewehrung 26

5.4.1 Nachweis der Durchstanzbewehrung 27

5.4.2 Nachweis der ersten Betondruckdiagonalen an der gestützten Fläche 27

5.4.3 Durchstanznachweis ausserhalb der verstärkten Zone 28

5.4.4 Sicherung gegen Totaleinsturz 28

5.5 Validierungen 29

6 Anhang 30

6.1 Referenzierte Dokumente 30

6.2 Generelles Ablaufdiagramm 30

6.3 Ablaufdiagramm Korblösung 30

6.4 Ablaufdiagramm Pilzlösung 30

6.5 Dokumentation Code 30


1 Einleitung

1.1 Problemstellung

Beim Durchstanzen kommt es zu einem plötzlichen Versagen der Tragstruktur. Dies durch die hohen Schubkräfte in den Stützenbereichen. Dieses Phänomen wird als Durchstanzen bezeichnet. Es handelt sich um einen Betonsprödbruch und dieser tritt ohne erkennbare Anzeichen auf. Ein Versagen kann verheerende Auswirkungen haben.

Für das Problem Durchstanzen gibt es keine einfache Handrechnung. Das Durchstanzen ist eine komplexe Versagensart und ist von sehr vielen Parameter abhängig. Auch sind die einzelnen Formeln nicht linear und teilweise nur Iterativ zu lösen. Daher kann nur mit einer leistungsfähigen Software eine Durchstanzbemessung durchgeführt werden.

Die vorliegende FIDECA® Durchstanzsoftware beruht auf zahlreichen Versuchen und Gutachten und entspricht vollumfänglich der Norm SIA 262:2013.

Das FIDECA®-Software unterstützt den Ingenieur bei der Bemessung dieser kritischen Zone und bietet mit den FIDECA®-Schubkörben eine wirtschaftlich interessante Lösung an.

1.2 Wichtige Neuerungen SIA 262:2013

1.2.1 Nachweisschnitt ohne Auflagerfläche

Der Nachweisschnitt für Rand.- und Eckstützen wird ohne nominelle Auflagerfläche berechnet. Dafür wird der Abminderungsfaktor ke (4.3.6.2.4, 4.3.6.2.5) konservativer angesetzt.

1.2.2 Leitungen

Tangentialen Leitungen sind nur im Bereich > 5 d erlaubt (4.3.6.2.3).


1.2.3 Näherungsstufen

Die Durchstanznachweisführung ist in verschiedene Näherungsstufen unterteilt. Der Hauptunterschied zwischen den Stufen liegt bei der Genauigkeit der Ermittlung der Vergleichsmomente in den Stützstreifen um dadurch eine genauere Plattenrotation (4.3.6.4.1und 4.3.6.4.2) zu erhalten.

Näherungsstufe 1: msd/mRd = 1 Konstant

Näherungsstufe 2: msd/mRd < 1 msd = f(VRd) Iteration / Quadratische Gleichung

Näherungsstufe 3: rs ; mRd Berechnung separat. Stützweiten stark asymetrisch

Die FIDECA® Software unterstützt die Stufen 1, 2 und 3.

1.2.4 Berechnung Durchstanzwiderstand mittels Plattenrotation

Zentraler Bestandteil zur Berechnung des Durchstanzwiderstandes ist die Plattenrotation ψ (4.3.6.4.1) mit den mittleren Momenten msd in den Stützstreifen.

1.2.5 Berücksichtigung Betontraganteil

Der Betonanteil (4.3.6.5.2) darf bis zu einem maximalen Anteil von 50% der Querkraft berücksichtigt werden. Auch kann die Durchstanzwiderstand ohne Durchstanzbewehrung von für die Bemessungslast der Durchstanzbewehrung abgezogen werden.

1.2.6 Anrechenbare Querschnitt der Durchstanzbewehrung

Nur die Durchstanzbewehrung, die in einem Abstand von 0.35 dv bis 1.0 dv von der Stütze entfernt ist, darf als Querschnitt in Rechnung gestellt werden. Auch ist der tangentialer Abstand der Bewehrungselemente auf 1.5 dv beschränkt.

1.2.7 Spannung der Durchstanzbewehrung

Die Stahlspannung (4.3.6.5.4) ist von vielen Parameter abhängig. Der Massstabseffekt sowie die Plattenrotation (Rissbildung) fliessen in die Bemessung ein.

1.2.8 Sicherung gegen Totaleinsturz

Die Berechnung der Sicherung gegen Totaleinsturz (4.3.6.7) wird verfeinert. Falls keine Durchstanzbewehrung nötig ist, muss die Sicherung gegen Totaleinsturz vorhanden sein.


2 FIDECA® Software

2.1 Bedienungsübersicht

Screenshot Merkmal

Reiter „Projekt Daten“

• Erfassen aller wichtigen Projektangaben

Struktur

• Alle Durchstanzpositionen können intuitiv angelegt und Verwaltet werden

• Anpassung / Änderung durch Kontextmenü (rechte Maustaste)


Screenshot Merkmal

Reiter „Eingabe“

• Auf einem Blick: Alle wesentlichen Aspekte wie Eingabeparameter, Lösungen usw.

Eingabefeld

• Eingabe aller Parameter

• Teilweise mit Pull down-Menü

Wichtig

• Button: Pos. in Projektdaten übernehmen: Speichern der Berechnung


Screenshot Merkmal

Darstellung Resultat

• Visuelle Darstellung der Bemessung

• Alles mit Maus scrollbar

• In 3D

Resultate Feld

• Transparentes aufzeigen aller Zwischenresultate

• Mit Hinweisen


Screenshot Merkmal

Darstellung Resultat

• Ausgabe einer transparenten Berechnung

• Mit Maus selektionierbar

Bestellliste

• Automatisches Generieren einer kompletten Bestellliste

• Mit Maus selektionierbar


3 Bemessungsgrundsätze Die Tragsicherheit eines Tragwerkes bezüglich Durchstanzen gilt als Nachgewiesen, wenn der Bemessungswert der Duchstanzkraft Vd den Durchstanzwiderstand VRd nicht überschreitet.

Gemäss diesen Grundsätzen wird die Bemessung statisch beanspruchter Stahlbetonplatten und –Fundamente vorgenommen.

3.1 Platten ohne Durchstanzbewehrung

VRd,c = kr * τcd * dv * u (4.3.6.3.1)

Dies gilt sinngemäss auch für den äusseren Umfang

u = massgebender Umfang um die Stütze uGeometrie * ke (4.3.6.2.5)

3.2 Platten mit Durchstanzbewehrung

VRd,c = 2 * kr * τcd * dv * u ≤ 3.5 * τcd * dv * u (4.3.6.5.7)

Wobei der Faktor 2 bei Anwendung von 4.3.6.5.8 nach diversen Gutachten auf bis zu 2.6 gesetzt werden darf.

Durchstanzbewehrung

Vd,s = Vd - VRd,c mit Vd,s ≥ Vd/2 (4.3.6.5.2)

VRd,s = Σ Asw * k,e * σsd * sin β (4.3.6.5.4)

u = massgebender Umfang um die Stütze uGeometrie * ke (4.3.6.2.5)


4 Nachweis Tragsicherheit

4.1 Materialeigenschaften

Die Bemessungswerte der Betonfestigkeiten (4.2.1.4) sind:

C12/15

LC12/13 C16/20

LC16/18 C20/25

LC20/22 C25/30

LC25/28 C30/37

LC30/33 C35/40

LC35/38 C40/50

LC40/44 C45/55

LC45/50 C50/60

LC50/55 fcd 8.0 10.5 13.5 16.5 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 τcd 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.25 1.35 1.40

Für andere Betonsorten gelten 2.3.2.3 und 2.3.2.4.

Die Bemessungswerte der Stahlfestigkeiten (4.2.2.1) sind:

B500A B500B B500C B700B

fcd 435 435 435 610 εud 0.020 0.045 0.065 0.045

Wobei für die FIDECA® Durchstanzkörbe ausschliesslich die Betonstahlsorte B5005B verwendet wird.

4.2 Geometrische Eigenschaften

4.2.1 Statische Höhen

Es wird die wirksame statische Höhe dv verwendet (4.3.6.2.1). Die 1. und 4. Bewehrungslage verlaufen parallel zueinander und senkrecht zur 2. und 3. Bewehrungslage. Die 2. und 3. Bewehrungslage verlaufen ebenfalls parallel zueinander.


4.2.1.1 BIEGEBEWEHRUNG

Mit den Bezeichnungen der Abb. 1 und 2 sind die mittleren statischen Höhen d wie folgt zu bestimmen:

für Flachdecken:

( )4321 ddd +⋅=

Abb. 1: Bezeichnungen Flachdecke

für Fundamente:

( )2121 ddd +⋅=

Abb. 2: Bezeichnungen Fundament

Die mittleren statischen Höhen werden für die Bestimmung des Durchstanzwiderstands benötigt.

Flachdecke: Fundament:

d1 = cnom,c + ø1 / 2 d1 = h - cnom,t - ø1 / 2

d2 = cnom,c + ø1 + ø2 / 2 d2 = h - cnom,t - ø1 - ø2 / 2

d3 = h - cnom,t - ø4 - ø3 / 2 d3 = cnom,c + ø4 + ø3 / 2

d4 = h - cnom,t - ø4 / 2 d4 = cnom,c + ø4 / 2

cnom,c

cnom,t

ø1

ø2

ø3 ø4

d1 d2

d3 d4 h

cnom,c

cnom,t ø1 ø2

ø3

ø4

d1 d2

d3 d4

h


4.2.1.2 BÜGELBEWEHRUNG (KÖRBE)

Die statische Höhe dB im Übergang zum Bereich ohne Durchstanzbewehrung ist nach Art. 4.3.6.5.9 gemäss Figur 25 zu bestimmen.

Flachdecke:

dB = d - cnom,c - ø 1 - ø 2/ 2

Abb. 3: Statische Höhe dB Flachdecke

Fundament:

dB = d - cnom,c - ø 4 - ø 3/ 2

Abb. 4: Statische Höhe dB Fundament

h dB

cnom,c

cnom,t

ø 1 ø 2

ø 4

d

h dB

cnom,c

cnom,t

ø 3 ø 4

ø 1 d

ø 3

ø 2


4.2.1.3 PILZ

Die mittlere statische Höhe dP im Übergang zum Bereich Durchstanzbewehrung bzw. ohne Stützenkopfverstärkung ist nach Art. 4.3.6.5.9 zu bestimmen.

Flachdecke:

( )4321

PPP ddd +⋅=

Abb. 5: Statische Höhen dP3,4 Flachdecke

Fundament:

( )2121

PPP ddd +⋅=

Abb. 6: Statische Höhen dP1,2 Fundament

h dP4

cnom,P

cnom,t ø 4

45° dP3

h dP1

cnom,P

cnom,t ø 1

45° dP2


4.2.2 Nachweisschnitt

Der Umfang u des Nachweisschnittes wird mit dem Faktor ke abgemindert. Im Allgemeinen wird der Wert wie folgt ermittelt (4.3.6.2.4):

ke =1

1+ eub

mit b = Durchmesser des flächengleichen Kreises der Fläche innerhalb des Nachweisschnittes

eu = Exzentrizität zwischen der Resultierenden der Auflagerkraft und dem Nachweisschwerpunkt

Bei regelmässig gestützten Flachdecken und biegesteif angeschlossener Stütze werden folgende Werte verwendet:

Wert ke Stützenart

0.9 Innenstütze

0.75 Wandende

0.7 Randstütze oder Innenstütze mit grosser Aussparung in Stützennähe

0.65 Eckstütze


4.2.2.1 INNENSTÜTZE

Abb. 7: Bestimmung des Umfangs u des Nachweisschnitts bei Innenstützen

4.2.2.2 INNENECKSTÜTZE

Abb. 8: Bestimmung des Umfangs u des Nachweisschnitts bei Inneneckstützen


4.2.2.3 RANDSTÜTZE

Abb. 9: Bestimmung des Umfangs u des Nachweisschnitts bei Randstützen

4.2.2.4 ECKSTÜTZE

Abb. 10: Bestimmung des Umfangs u des Nachweisschnitts bei Eckstützen Wandenden


4.2.2.5 WANDENDEN

Abb. 11: Bestimmung des Umfangs u des Nachweisschnitts bei Wandenden

4.2.2.6 SCHUBBEWEHRUNG (KÖRBE)

Abb. 12: Umfang des Nachweisschnitts uD um Schubbewehrung (Körbe): z ≤ 3∙dB, z1 ≤ 1.5∙ dB


Abb. 13: Umfang des Nachweisschnitts uD um Schubbewehrung (Körbe): z ≤ 3∙dB, z1 ≤ 1.5∙ dB

4.2.3 Aussparungen

Nach Art. 4.3.6.2.3 bewirkt eine Aussparung in der Nähe einer Stütze eine Reduktion der Grösse des Umfangs des Nachweisschnitts, wie er in der Abbildung 15 dargestellt ist. Diese Reduktion ist nur für Aussparungen zu berücksichtigen, die innerhalb eines Bereiches liegen, der im Abstand von 5⋅d vom Stützenrand entfernt liegt.

Abb. 15: Umfangsreduktion Δu des Nachweisschnitts infolge einer Aussparung


4.2.4 Einfluss von Leitungen

Bei radial angeordneten Leitungen reduziert sich der Umfang u um den Betrag von Δu, wie in Figur 21 dargestellt (4.3.6.2.3).

Tangentiale Leitungen sind nur im Abstand > 5d erlaubt (4.3.6.2.3) und müssen berücksichtigt werden, falls die Breite oder Höhe > d/6 ist. Die statische Höhe wird in diesem Fall um den grösseren Wert von Breite und Höhe reduziert.

Abbildung 16: Einfluss von radialen Leitungen

4.2.5 Pilz

Grundsätzlich werden Stahlpilze als quadratische bzw. rechteckige Stützen betrachtet. Die Aussenmasse des Stahlpilzes werden auf die Fusspunkte des U-Profils reduziert (analog für Breite):

Reduzierte Länge = Aussenlänge - 2 * (Flanschbreite – Stegdicke/2)

Mit Hilfe der reduzierten Länge und Breite wird der massgebende Umfang u berechnet. Dieser Wert wird in Gleichung (57) eingesetzt, um den Durchstanzwiderstand zu berechnen. In Gleichung (57) wird mit der statischen Höhe des Pilzes gerechnet.

Folgende Kriterien müssen bei einer Pilzlösung erfüllt sein:

• Der Stahlpilz muss Vd / ke aufnehmen können • Vd ≤ VRd,c , u = massgebender Umfang um Pilz • Falls Vd > VRd,c , werden Körbe um den Pilz angeordnet, um den massgebenden Umfang u zu

vergrössern


4.3 Lasten

4.3.1 Effektive Durchstanzkraft

Der Bemessungswert Vd der Durchstanzkraft (ohne Abzug der Einwirkungen innerhalb des Nachweisschnitts) ergibt sich bei mehrgeschossigen Bauten aus der Differenz der Stützenlasten.

Abb. 17: Bestimmung des Bemessungswertes Vd bei einer Flachdecke

Abb. 18: Bestimmung des Bemessungswertes Vd bei einer Fundamentplatte

σd

Vd

Abelast

h

Fundament-

platte

∆Vqd

∆VGd

Vd,eff = Vd - ∆Vqd

q

Vd,Su

Vd,So

A

h

Stütze oben

Stütze unten

Flachdecke

(Platte) mit für die Stütze massgeben-der Fläche Abelast

∆Vqd

∆VGd

Vd = Vd,So - Vd,Su

Vd,eff = Vd - ∆VGd - ∆Vqd


4.3.2 Eigenlast

Die Fläche Abelast innerhalb des Nachweisschnitts ist für die Entlastung aus Eigenlast ∆VGd massgebend. Diese berechnet sich für Flachdecken wie folgt:

belastGcGd AhV ⋅⋅⋅=∆ γγ

γ c = 25 kN/m3: Raumlast der Stahlbetondecke

γ G = 1.35: Lastbeiwert für Eigenlast

h : Dicke der Flachdecke [m].

Bei Fundamenten ist die Eigenlast nicht zu berücksichtigen.

4.3.3 Nutzlast bzw. Bodenpressung

Die Entlastung ∆Vqd infolge Nutzlast qd bzw. Bodenpressung qd wird mit Hilfe der Fläche Abelast innerhalb des Nachweisschnitts berechnet zu

belastdqdbelastdqd AVbzwAqV ⋅=∆⋅=∆ σ.

qd: Flächennutzlast auf Bemessungsniveau [kN/m2]

σ d: Bodenpressung auf Bemessungsniveau [kN/m2].


5 Erläuterungen zu den Berechnungen

5.1 Allgemein

Um ein nicht vorhersehbares Durchstanzen zu verhindern, muss eine der folgenden Massnahmen getroffen werden (4.3.6.1.3):

• Anordnen einer Durchstanzbewehrung (4.3.6.5) • Anordnen einer Sicherung gegen den Totaleinsturz (4.3.6.7)

5.2 Näherungsstufen

Die FIDECA® Software Fideca unterstützt die Näherungsstufen 1, 2 und 3.

Näherungsstufe 1 wird hauptsächlich bei Vorprojektierungen verwendet und führt zu einer ersten groben Standortbestimmung. Auf die Eingabe von Bewehrungsdaten kann verzichtet werden.

Bei Näherungsstufe 2 sind zusätzlich die Bewehrungsdaten einzugeben. Die Resultate sind genauer als bei Näherungsstufe 1.

Die Näherungsstufe 3 wird in Sonderfällen bei komplexen Geometrien angewendet. Dabei müssen die Parameter plastischer Radius (rs) und Biegemomente (msd) zusätzlich vorgängig ermittelt und nachher eingegeben werden.


εsjd

εc2d = 3 ‰

5.3 Biegewiderstand

Die Berechnung des Biegewiderstandes bleibt gegenüber SIA 262 2003 unverändert.

Zuerst wird der Biegewiderstand mRd der Stahlbetonplatte ermittelt. Dieser ergibt sich mit den Bezeichnungen der Abbildung 19 auf Grund von Gleichgewichtsüberlegungen.

Abb. 19: Bezeichnungen zur Berechnungen des Biegewiderstandes mRd

Breite: b = 1‘000 [mm]

Höhe der Betondruckzone: x [mm]

Höhe der Betondruckzone bei rechteckiger Spannungsverteilung: x' = µ·x [mm]

Normalbeton: µ = 0.85 [-], Leichtbeton: µ = 0.80 [-]

Bemessungswert der Betondruckfestigkeit: fcd [N/mm²]

Fläche der Biegebewehrung der i. Lage auf Zugseite: Asi [mm²]

Fläche der Biegebewehrung der j. Lage auf Druckseite: A'sj [mm²]

Bemessungswert der Fliessgrenze des Betonstahls (Zug- und Druck): fsd [N/mm²]

Bemessungswert der Stahlspannung auf Druckseite: fsd [N/mm²]

Mittelwert des E-Moduls von Betonstahl: Es = 205'000 [N/mm²]

Statische Höhe der i. Lage: Zugseite:

di [mm], Druckseite: d'i [mm], bezogen auf die jeweilige Stabachse

Plattendicke: h [mm]

A's·σsjd

Asi·fsd

fcd'j

ct

x' x

di h

cc

mRd

Spannungen Dehnungen

fc

vereinfachte Spannungs-verteilung

εsi ≥ εsd


Voraussetzungen: Zugbewehrung erreicht die Fliessgrenze, Beton wird auf Druckseite gestaucht.

Kräftegleichgewicht: ( )cdsdsjcdsdsi fAfbxfA −⋅+⋅⋅=⋅ σ'' → [ ]( )cdsdsjsdsicd

fAfAbf

x −⋅−⋅⋅⋅

= σ'1'

Höhe d. Druckzone: [ ]( ) [ ]( )cdsdjsdicd

cdsdsjsdsicd

fff

dfAfAbf

x −⋅′−⋅⋅⋅

=−⋅−⋅⋅⋅⋅

= σρρα

σα

'1 [mm]

mit db

Asii ⋅

=ρ [-] und db

A sjj ⋅

=′'

ρ [-]

Geometrischer Bewehrungsgehalt: Zugseite: ρ i, Druckseite: ρ 'i.

Stahldehnung auf Druckseite: x

dxdcsd

'2

−⋅= εε → Stahlspannung: sdssdsd fE ≤⋅= εσ [N/mm²].

Gemäss Art. 4.1.4.2.5 ist bei Werten von x / d ≤ 0.35 kein besonderer Verformungsnachweis notwendig; Werte von x / d > 0.5 sind zu vermeiden (Art. 4.1.4.2.6) und für Werte von 0.35 < x / d ≤ 0.5 ist ein rechnerischer Nachweis des plastischen Verformungsvermögens erforderlich.

Momentengleichgewicht bezüglich Zugbewehrung (gilt sowohl für Normal- wie auch für Leichtbeton):

mRd = (di −α ⋅x12

) ⋅ α ⋅ x1 ⋅ fcd( ) + di − d 'i( ) ⋅ ρ 'i ⋅ di( ) ⋅ εs ⋅ ES − fcd( ) [N mm/mm].

mit x1 = di ⋅ (ρi ⋅fsdfcd

− ρ 'i ⋅εs ⋅ ES

fcd−1) ⋅ 1

α


5.4 Platten ohne Durchstanzbewehrung

Berechnung Durchstanzwiderstand VRd,c (4.3.6.1)

VRd,c = kr ⋅τ cd ⋅ dv ⋅u

Berechnung kr (4.3.6.3.2)

218.045.0

1≤

⋅⋅Ψ⋅+=

gr kd

k

mit kg (4.3.3.2.1)

kg =48

16 + Dmax bei Leichtbeton ist Dmax = 0

Die Plattenrotation ψ wird wie folgt berechnet (Näherungsstufe 2) (4.3.6.4.1)

ψ =1.5 ⋅ rsd

⋅ fsdES

⋅ msdmRd

3/2

rsx = 0.22 ⋅ l x, rsy = 0.22 ⋅ l y

Näherungsstufe 1: msd/mRd = 1

Näherungsstufe 2: msd wird berechnet (4.3.6.4.7)

Stützenart Formel Validierung

Innenstütze, beide Richtungen msd = Vd ⋅

18

+eu,i

2 ⋅ bs

Randstütze, Bewehrung parallel zum Rand msd = Vd ⋅

18

+eu,i

2 ⋅ bs

≥

Vd4

Randstütze, Bewehrung senkrecht zum Rand msd = Vd ⋅

18

+eu,ibs

Eckstütze, beide Richtungen msd = Vd ⋅

18

+eu,ibs

≥

Vd2

bs =1.5 rsx ⋅ rsy ≤ lmin (4.3.6.4.6)


eu,i ist die Komponente der Exzentrizität eu in Richtung der betrachteten Bewehrung

für Vd wird VRd eingesetzt.

Folgende Nachweise sind zu erbringen:

• Nachweis der Durchstanzbewehrung (4.3.6.5.2 – 4.3.6.5.6) • Nachweis der ersten Betondruckdiagonalen an der gestützten Fläche (4.3.6.5.7, 4.3.6.5.8) • Durchstanznachweis ausserhalb der verstärkten Zone (4.3.6.5.9)

5.4.1 Nachweis der Durchstanzbewehrung

Berechnung Durchstanzkraft Vd,s (4.3.6.5.2)

Vd,s = Vd − VRd,c

mit Vd,s ≥Vd2

Beitrag Durchstanzbewehrung VRd,s (4.3.6.5.4)

VRd,s = Asw ⋅ ke∑ ⋅σ sd ⋅sinβ

mit σ sd =ES ⋅ Ψ

61+ fbd

fsd⋅ d∅sw

≤ fsd

und fbd ; fsd gemäss Abschnitt 3.1

5.4.2 Nachweis der ersten Betondruckdiagonalen an der gestützten Fläche

VRd,c = ksys ⋅ kr ⋅τ cd ⋅ dv ⋅u≤ 3.5 ⋅τ cd ⋅ dv ⋅u (4.3.6.5.7)

mit ksys = 2 (ohne Gutachten) oder max. 2.6 (mit Gutachten bei Innenstützen)


5.4.3 Durchstanznachweis ausserhalb der verstärkten Zone

Die Formeln sind mehrheitlich dieselben wie bei Platten ohne Durchstanzbewehrung. Es gibt folgende Abweichungen:

• Der massgebende Umfang u wird durch die äussersten Bewehrungseinheiten definiert. Dabei kann es Beschränkungen des Umfangs gemäss Figur 25 geben.

• Der massgebende wirksame Höhe dv u wird durch die höhe Bewehrungseinheiten gemäss Figur 25 definiert.

5.4.4 Sicherung gegen Totaleinsturz

Um einen Totaleinsturz nach dem nichtvorhersebaren Durchstanzen zu vermeiden, muss die Sicherung gegen Totaleinsturz gewährleistet sein. Es müssen mind. 4 Stäbe der Biegebewehrung berücksichtigt werden.

Berechnung Restwiderstand:

VRd,res = As ⋅ fsd∑ ⋅kβ mit kβ nach Tabelle 12, (4.3.6.7.2) und VRd, res = Vd / 1.4


5.5 Validierungen

Die Norm schreibt verschiedene Validierungen vor. Nachfolgend wird beschrieben, welche Validierungen die FIDECA® Software durchführt und was die Konsequenzen sind, falls die Validierung nicht erfüllt ist.

SIA Artikel Beschreibung Konsequenz

4.1.4.2.5 Gleichgewichtsbedingung, Bewehrungsgehalt Biegebewehrung

Weiter rechnen, Hinweis

4.3.6.1.2 Plattenrotation ≥ 0.020 Weiter rechnen, Hinweis

5.5.3.12 Minimale statische Höhe ≥ 140 mm Keine Berechnung möglich

5.5.3.12 Radialer Abstand s1 von Schubkörben

Durchmesser Durchstanzbewehrung Keine Berechnung möglich

5.5.3.9 Tangentialer Abstand der Schubkörbe beim 2. Ring ≤ 1.5 dv

Weiter rechnen, Hinweis

Gutachten, Art 0.3 bzw. 0.4

Konstruktive Massnahmen: Betondeckung, statische Höhe, Bemessung Durchstanzbewehrung

Keine Berechnung möglich


6 Anhang

6.1 Referenzierte Dokumente

Dokumentname Autoren

[1] SIA 262:2013 Betonbau, Fassung vom 12.11.2012

[2] Durchstanzen von Flachdecken, Bemessungsbeispiel, 31.1.2013

S. Lips, A. Muttoni, M. F. Ruiz

[3] Gutachten zur Bemessung des FIDECA®-Durchstanz Systems A. Muttoni, M. F. Ruiz

6.2 Generelles Ablaufdiagramm

StarteBerechnung.pdf

6.3 Ablaufdiagramm Korblösung

BerechneDurchstanzWiderstaendeUndBewehrung.pdf

6.4 Ablaufdiagramm Pilzlösung

StarteBerechnungPilzAlleStuetzen.pdf

6.5 Dokumentation Code

Berechnung.pdf

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