Der erweiterte Bemessungs-Dialog nach UNI EN 1992-1-1

Für alle flächenhaften Positionen (Platte, Scheibe, Decke, Wand, Fläche) steht dieser erweiterte Bemessungs-Dialog zur detaillierten Eingabe der Bemessungs-Parameter nach UNI EN 1992-1-1 zur Verfügung.

Bemessungsverfahren

Für jede der vier Bewehrungslagen (r-Richtung oben und unten, s-Richtung oben und unten) wird aus den 6 Schnittgrößenkomponenten (mr, ms, mrs, σr, σs, σrs) jeweils ein Bemessungsmoment und eine Bemessungsmembranspannung ermittelt (s. Bemessungsschnittgrößen für Flächentragwerke), mit der dann die jeweilige Bewehrungslage dimensioniert wird.

Bei der Biegebemessung wird automatisch eine Druckbewehrung ermittelt, wenn diese erforderlich wird. Die bezogene Druckzonenhöhe =x/d wird nur auf 0,617 begrenzt, damit der Betonstahl wirtschaftlich voll ausgenutzt wird. Für die Membranbeanspruchung von Scheiben und Schalen wird keine Druckbewehrung ermittelt, da diese Druckbewehrung nur wirksam in Richtung der Hauptdruckspannungen anzuordnen wäre – diese weicht aber i.d.R. von der Richtung des vorhandenen Bewehrungsnetzes ab. Deshalb wird in diesem Fall nur ein überschreiten der zulässigen Betondruckspannung in der Ausgabe markiert.

Material

In Materiallisten werden Ihnen die für UNI EN 1992-1-1 zulässigen Betonfestigkeitsklassen und Betonstahlsorten für Längs- und Querkraftbewehrung (nicht bei Scheiben) zur Auswahl angeboten. In der Auswahlliste für Beton stehen Ihnen neben den Normalbetonen auch die Leichtbetone zur Auswahl. Bei Wahl eines Leichtbetons ist zusätzlich die Trockenrohdichte des Betons einzugeben.
Außerdem ist die Gesteinskörnung des Betonzuschlags gemäß UNI EN 1992-1-1, 3.1.3 anzugeben.

Bewehrungsabstand

Der Bewehrungsabstand ist der Abstand zwischen der Betonoberfläche und der Schwerachse der Bewehrung. Da bei Scheiben der Bewehrungsabstand für die Bemessung keine Rolle spielt, entfällt dessen Abfrage bei derartigen Tragwerken.
Für beide Bewehrungslagen (oben und unten) und für jede Bewehrungsrichtung (r und s) kann der Bewehrungsabstand separat vorgegeben werden.

Grundbewehrung

Die Grundbewehrung ist eine feste Bewehrungsmenge, die im gesamten Bauteil auf jeden Fall vorhanden ist, zum Beispiel weil sie als Mindestbewehrung vorgegeben oder als Montagebewehrung notwendig ist. Bei der Ergebnisausgabe wird die hier eingegebene Grundbewehrung in der grafischen Darstellung von der errechneten Biegebewehrung abgezogen, so dass Sie sofort die zusätzlich notwendige Bewehrung sehen können. Die Ausgabe der Grundbewehrung erfolgt in einem Begleittext.
Für beide Bewehrungslagen (oben und unten) und für jede Bewehrungsrichtung (r und s) kann die Grundbewehrung separat vorgegeben werden. Bei Scheiben wird nicht zwischen den Bewehrungslagen (oben und unten) unterschieden, da grundsätzlich die Bemessung nur für eine der beiden (symmetrischen) Scheibenseiten durchgeführt wird.

Bewehrungsrichtung

Es ist der Winkel der Bewehrungsrichtung für die obere Bewehrungslage in r-Richtung vorzugeben. Die s-Richtung wird orthogonal zur r-Richtung angenommen und die unteren Bewehrungslagen liegen parallel zu den oberen Bewehrungslagen.
Die Positionsbezeichnung wird immer in Bewehrungs-r-Richtung dargestellt. In der Ausgabe kann über Topologie / Elementkoordinatensysteme die r-s-Richtung kontrolliert werden. Zudem erfolgt die Wertedarstellung der Schnittgrößen und der Bewehrung in Wirkungsrichtung.
Bei Wahl einer Radialen Bewehrung ist der polare Ursprung die lotrechte Projektion des in globalen Koordinaten (x, y, z) vorzugebenden Punktes in die Ebene der Flächenposition. Die r-Richtung ist die tangentiale Bewehrungsrichtung, die s-Richtung in Richtung des polaren Ursprungs die radiale Bewehrungsrichtung. Die Bewehrungsrichtungen der oberen und unteren Bewehrungslagen sind identisch.

Bei Scheiben wird nicht zwischen den Bewehrungslagen (oben und unten) unterschieden, da grundsätzlich die Bemessung nur für eine der beiden (symmetrischen) Scheibenseiten durchgeführt bzw. ausgegeben wird.

Querkraftbemessung

Die Bemessungsquerkraft ermittelt sich zu vEd=(vr,Ed²+ vs,Ed²)0,5. In Richtung w=arctan(vs,Ed/ vr,Ed) dieser Querkraft wird die aus r- und s-Richtung anteilig vorhandene Längsbewehrung auf der Zugseite (diese ist durch das zugehörige, in Richtung w transformierte Biegemoment definiert) und die in diese Richtung transformierte Membranspannung (falls vorhanden) zur Ermittlung des Bemessungswertes der Querkrafttragfähigkeit vRd,ct herangezogen.

Der innere Hebelarm z wird vereinfacht zu 0,9*d angenommen. Zudem erfolgt die Begrenzung z≤d-2*cnom (bzw. z≤d-cnom-30mm, falls cnom>30mm), wobei cnom vereinfacht zu d’-5mm angenommen wird.

Für die Ermittlung der rechnerisch erforderlichen Querkraftbewehrung nach UNI EN 1992-1-1, 6.2.3 ist der Druckstrebenneigungswinkel Θ notwendig. Bei manueller Eingabe legt dieser Wert die untere Grenze von fest. Während der Bemessung kann dennoch ein größerer Druckstrebenneigungswinkel notwendig werden, wobei immer die Begrenzung nach UNI EN 1992-1-1, Gl.(1) eingehalten wird. Erfolgt keine manuelle Eingabe, so wird für den Winkel Θ der nach Gl.(1) kleinste zulässige Wert verwendet, wodurch eine minimale Querkraftbewehrung erzielt wird. Der Winkel α zwischen Querkraftbewehrung und Bauteilachse wird immer zu 90° angenommen. Dies bedeutet, dass die ermittelte Querkraftbewehrung immer senkrecht zur Bauteilachse einzubauen ist.

Mindestbewehrung

Bei überwiegend biegebeanspruchten Positionen (Platte, Decke, Wand, Fläche) kann die Ermittlung der Mindestlängsbewehrung nach UNI EN 1992-1-1, 9.2.1.1 aktiviert werden. Diese wird nur dort notwendig, wo infolge des Rissmomentes Zugspannungen im Bauteil auftreten. In diesem Fall ist die ausgewiesene Mindestbewehrung gleichmäßig über die Breite sowie anteilmäßig über die Höhe der Zugzone zu verteilen.
Bei Scheiben erfolgt die Ermittlung der Mindestlängsbewehrung nach UNI EN 1992-1-1, 9.6.2.
Die Ermittlung der Mindestquerkraftbewehrung erfolgt nach UNI EN 1992-1-1, 9.2.2 (nicht für Scheiben). Es wird nur dort eine Mindestbewehrung ausgewiesen, wo rechnerisch eine Querkraftbewehrung erforderlich ist.

Rissbreitennachweis

über den Button Erweitert... gelangt man in den Rissbreitennachweis-Dialog; dort sind alle Parameter zum Rissbreitennachweis nach UNI EN 1992-1-1, 7.3 einzugeben.

Spannungsnachweis

Hier können Sie den Spannungsnachweis der Betondruckspannungen und der Betonstahlspannungen nach UNI EN 1992-1-1, 7.2 aktivieren.

Ermüdungsnachweis

über den Button Erweitert... gelangt man in den Ermüdungsnachweis-Dialog; dort sind alle Parameter zum Ermüdungsnachweis nach UNI EN 1992-1-1, 6.8.6 einzugeben.